Dlaczego w generatorze marxa iskrowniki muszą mieć kształt kulisty ?
Przyznam sie bez bicia, że zrobiłem stożkowe i długośc iskry wynikowej była taka sama jak iskier składowych. Dla stożka długość przeskoku to około 10 cm a dla kuli tylko 1-2 mm wiec różnica jest ogromna. Chodzi o to ze jak iskra straci energie na przeskok to potem nie ma juz energii na przeskok przez dłuższy dystans ?

Nie muszą być, ale okrągłe iskierniki wyzwalają się równiej bardziej przewidywalnie, co ma duże znaczenie w większych konstrukcjach.

Różnica w dystansie przebicia (dla takiego samego napięcia) między kulą a stożkiem wynika stąd, że stożek skupia na swoim ostrym końcu pole elektryczne uzyskując znacznie wyższy jego gradient (w tym punkcie masz więcej kV/cm). Dlatego jest mu łatwiej przebić powietrze, ale też warunki przebicia bardziej podatne są na wszelkie zmienne tudzież - mniej przewidywalne.

Teraz pytanie ... Czy formować drut miedziany na kształt kuli i robić z tego iskierniki ? Czy może taki sam efekt będzie jak przylutuje kulkę z łożyska jako iskierniki ?

Nie musi być to kulka. Może być to sfera, czyli powierzchnia kuli. Przy czym powina ona być raczej większa. Możesz folią alumuniową owinąć piłeczkę pingpongową. Lekkie, tanie a efekttn sam.

Tylko przy większych pojemnościach folia aluminiowa może się przepalić.

Mam serie pytań
1. Rezystor - tutaj podobno chodzi tylko o wielkość jego a nie samą rezystancje. Więc jak mam dwa rezystory 1M 5W i 10M 5W to który lepiej wybrać ? Przy mniejszej rezystancji będzie układ szybciej pracować.
2. Moc wydzielana na rezystorze - jest sens to liczyć ? Dla zasilania 15 kV potrzeba kilku rezystorów 10M 5W by przy tym napięciu nie przegrzały sie.
3. Rezystancja na poszczególnych stopniach jest coraz większa ?
4. Układ przez to że rezystancja jest coraz większa ładuje sie stopniowo ? tzn. pierwszy C, drugi C.. i tak dalej? Z tego wynika że iskra powinna sie wyzwalać na ostatnim ponieważ to on jako ostatni uzyska napięcie zasilania na okładkach.
5. Ozon - czy jest sens stosować zabezpieczenia ? czy wydzielana ilość jest śladowa ?
6. Zasilanie - stosować dławik ? tak jak w CT? Czy po prostu robi sie to z Aku?
7. Długość iskry - czy będzie taka jak teoretyczna ? Czyli- ilość stopni razy przeskok dla danego napięcia zasilania?
8. Pojemność - czy przy wielu stopniach pojemność łączna kondensatorów będzie tak niska że będzie problem z przeskokiem iskry ? Z jakiegos powodu stosuje sie maks 20 stopni. Czyli to jest 5% pojemności składowego kondensatora.

1. Rezystor musi wytrzymać napięcie które na nim się odłoży bez przebicia. Może np. VR68 vishaya? https://www.tme.eu/pl/details/vr6800000 ... ht/vishay/
2. Dla pewności - warto oszacować zawsze.
3. Tak, wszakże masz coraz więcej rezystorów w szeregu.
4. Tak, ładuje się stopniowo i jest to niepożądane. Iskra powinna wyzwolić się w miarę równolegle na wszystkich stopniach. Dlatego, czasem stosuje sie stopniowanie rezystorów - im wyżej w kaskadzie, tym mniejsze wartości. Ale sekwencja wyładowań idealnie powinna zaczynać się od dołu, żeby potencjały były zrelacjonowane do "masy".
5. Nie śladowa i ozon nawet w małych ilościach jest nieprzyjazny dla zdrowia. Uchyl okno. I uważaj na słuch - strzały są ekstremalnie głośne, łatwo sobie załatwisz uszczerbek uszu.
6. Najlepiej marxa zasilać z akumulatora - eliminuje to ryzyko, że coś się wy indukuje i sprzęgnie do sieci. Dławik Cię nie uratuje, ba, może nawet zaszkodzić jak wpadnie w rezonans od impulsu. A impuls z marxa potężny jest i łatwo o uszkodzenia pobliskich urządzeń....
7. Coś koło tego. A dokładnie to zależy od parametrów pasożytniczych generatora, więc różnie bywa.
8. Marx to nie połączenie szeregowe. Ładujesz kondensatory równolegle, a rozładowujesz szeregowo - więc energia zgromadzona w stopniach się sumuje. Ograniczenie ilości stopni wynika z innych powodów - raz indukcyjność pasożytnicza zaczyna ograniczać generator, dwa - trudno jest uzyskać równomierne wyzwalanie iskierników i możesz mieć niepełne wyzwolenia bez wyładowania na końcu.

W punkcie ósmym (8) mnie zaskoczyłeś... Ja zawsze jak liczyłem Marksa to przyjmowałem napięcie jakie jest sumą napięć oraz pojemność jaka wynika z połączenia szeregowego kondensatorów. Czyli dla 10 C będzie to jakoś 1/10 C składowego. Takie założenie będzie błędne ? Moim zdaniem w kondensatorze można zgromadzić określoną stałą energię i ona zależy od pojemności i napięcia więc dumałem sobie że skoro napięcie rośnie to pewnie pojemność spada. Ciężka sprawa jak widać projekt takiego Marksa

Kwestia bezpieczeństwa. Podobno to określony ładunek zabija czyli przepływ prądu przez określony czas. Można policzyć czy pojemność Marksa będzie już niebezpieczna dla zdrowia ?
Iskra z cewki tesli nić nie robi jednak to miliony Volt.

Przepraszam, że tak pytam ale dążę do tego by w jednym miejscu było sporo informacji.

Owszem, ale - Marx to układ przełączany.
W trakcie ładowania jest połączony równolegle i gromadzi pewną energię, tu po prostu liczysz ją dla sumarycznej pojemności kondensatorów oraz napięcia wejściowego.
Podczas rozładowywania są łączone szeregowo - ale dalej dysponujesz dokładnie tą samą ilością energii, bo przecież energia nie może zostać stworzona ani zniszczona. Więc im więcej stopni, tym więcej energii.



Tak, bardzo łatwo: If(marx) = lethal.

Kondensatory naładowane do wysokiego napięcia to jeden z najbardziej niebezpiecznych obiektów w elektronice. Nawet pojedyncze nanofarady naładowane do dziesiątek kV mogą bez problemu wymusić impuls prądu o amplitudzie dziesiątek amperów. Tak duży impuls jeśli przepłynie przez serce, niezależnie jak jest krótki, to gwarancja katastroficznego rezultatu. A nawet jeśli nie przepłynie przez serce rezultaty będą paskudne - od koszmarnie silnego bólu po uszkodzenia układu nerwowego.

Założenie czegokolwiek innego niż "tak, to może mnie zabić" i podejście bez adekwatnego respektu to zwykła głupota.
Zawsze upewniaj się że kondensatory są kompletnie rozładowane zanim ich dotkniesz.



Ani cewki tesli nie osiągają milionów woltów (a nawet nie są temu bliskie), ani dotykanie ich wyładowań nie jest w żadnym wypadku bezpieczne - jedynie się takie wydaje. zjawiska-dotyczace-wysokich-napiec/bezpieczenstwo-cewek-tesli-oraz-innych-generatorow-hv-t562.html

Mam jeszcze problem odnośnie bezpieczeństwa. Jak wiadomo warsztat elektryka jest pełen wszelakiej elektroniki a taki Marks jest podobno źródłem impulsów EMP. Przyznam szczerze, że pokusiłem sie o pomiar wartości takiego impulsu jednak prawie za każdym razem nie odnotowałem mierzonych wartości.
Używam do pomiaru WT3121 (tak wiem;p ale tani był !) jednak uważam że może jest za wolny by to wyłapać ? Taki impuls to przecież tylko błysk. Mogę mieć rację że przetwornik ADC jest zbyt wolny ?
Muszę przyznać, że użyłem tez cewki z drutu uziemiającego jednak nawet na rozciągniętych zwojach nie udało mi sie uzyskać mierzonej wartości. Gdy zwoje są rozciągnięte było by widać ewentualne przebicia. Nie powiem, bo potrafiłem złapać jakiś pomiar ale to jednostkowe przypadki i poza tym małe wartości. Jedynie składowa elektryczna pokazuje jakąś różnicę. Czy może jeśli Marks ma ogólnie moc 5 Dżuli to nie ma silnego impulsu i jest względnie bezpieczny jeśli chodzi o EMP?

PS: Były sytuacje że miernik pola elektromagnetycznego mi sie zawieszał, więc elektryka dość mocno obrywa.

Te "mierniki", to tak na prawdę zabawki nie mierzące nic konkretnego.
W najlepszym razie to magnetometr ktory ledwo łapie 50Hz i prosty power detector przypięty do anteny która skutecznie zbiera może 0.1% deklarowanego zakresu pracy. Może antena magnetyczna która coś tam od biedy zbiera na tyle, żeby urządzenie udawało że faktycznie coś mierzy.

Ale nawet zakładając że posiadałby prawdziwy ustrój pomiarowy (a nie ma na pewno) - byłby bezużyteczny przy marksie, bo takie mierniki integrują mierzony sygnał w stosunkowo dużym oknie czasu. A krótki impuls uśredniony w długim czasie, daje ekstremalnie mały wynik.

5J to dużo. Trzymaj marksa z dala od wszystkiego co jest połączone przewodami na których może wyindukowač się impuls napięcia. Kable w ścianach też się liczą.

Powiem wam ciekawostkę... Jeśli przyłoży sie świetlówkę to ta pod wpływem impulsu zapali sie... To nie są żarty !

Teraz pytanie techniczne. Można jakoś wyznaczyć czas ładowania takiego generatora ? Istnieją strony, programy, symulacje które pozwolą oszacować kiedy należy wyzwolić iskrę? Jeśli będziemy to robić zbyt szybko nie osiągniemy maksymalnego wyładowania. Dobrze też by było znać czas by uznać czy należy stopniować rezysotry czy nie. Uwazam że to ważne przy projekcie takiego generatora. Moim pomysłem jest zasymulowanie układu kondensatorów i rezystorów tak jak w marksie jednak bez iskrowników. Pozwoliło by to pokazać czas ładowania.

Jest sens poprzez jakiś dzielnik mierzyć napięcie na ostatnim kondensatorze skoro on ładuje sie stopniowo więc to ostatni będzie wyznacznikiem osiągnięcia napięcia na stopniach ? Można by zrobić dzielnik i mierzyć napięcie.

Nic dziwnego - impuls napięcia jest zmienny, zatem sprzęga się pojemnościowo.

Młynek franklina zasilony z 60kVDC swoimi obrotami wytwarza dostatecznie składowej zmiennej, żeby cały czas podtrzymywać jarzenie pobliskiej świetlówki.



Wykonanie dzielnika o dostatecznie dużej impedancji aby nie obciążyć rezystorów ładujących, jeżeli ma mierzyć jakkolwiek dokładnie, jest bardzo trudne w rzeczywistym układzie. Upływy to koszmar.



Najprościej zasymulować sobie w LTSpice lub podobnej aplikacji układ RC i obserwować przebieg napięcia. Można też wstawić kontrolowane napięciowo przełączniki żeby zasymulować iskierniki.

Będzie żart tematyczny...
Co to jest !? Jest długie ... cienkie... syczy.. i gryzie ???
-
-
.
.

.
.
.
-

.
.
.
Generator Marksa

Zaznaczam, że pracę nadal trwają jednak wrzucą co mam.
Zdjęcia są robione w innych warunkach niż normalnie był testowany generator. Mój garaż nie jest fotogeniczny że tak powiem.

Ciekawe prawda, że nie ma kondensatorów ani rezystorów w Europejskich sklepach?

Zależy jakie podzespoły dostaniecie. Trzeba sobie wymiary dobrać drucików i oszacować. Mój 15 stopniowy ma 60 cm długości.

Ważne !!! To High Voltage !!! Więc należy pamiętać że prąd płynie od minusa do plusa tak naprawdę !!! Na schematach przyjmujemy umownie.


Mój układ sprawia że żarówka(świetlówka nie LED czy zwykła) zapala sie od EMP jednak należy pamiętać by nie uruchamiać tego przy urządzeniach ani kablach (nawet w ścianie) Najlepiej stół/ akumulator/ ogród.

Nie ma problemu z upływem (zwiększona pojemność)/ przerywanym przeskokiem (kulki).

Wszystko śmiga

1. Iskiernik. Wykonany jest z stalowej kulki(średnica 6mm) oraz drutu miedzianego(średnica 1mm). Długość drutu jaką ja przyjąłem to 35 mm. Drut można wyjąć z transformatora mikrofali, wazne by był nie za cienki bo musi utrzymać kulkę w powietrzu oraz przerwa musi być stała. Co ważne ! Kulkę trzeba zeszlifować trochę bo inaczej nie przylutujecie drutu. Łapiemy ją kombinerkami i cyk papierem ściernym. Co ważne ! kulka może sie obrócić i możemy zniszczyc powierzchnię gdzie będzie zachodzić iskrzenie. Trzeba to tak zrobić by było ścięcie bez uszkodzeń powierzchni samej kulki. Drut juz w tedy elegancko lutujemy do środka. (Mój pomysł) Z drutu oczywiście zdejmujemy emalię. Ja miałem papier ścierny przyklejony rzepem do uchwytu napędzanego wiertarką(bez problemu do kupienia).
Kulki 6 mm są w łożyskach rowerowych koła i takich ja użyłem.

2. Kondensator - ja w celu wyeliminowania upływów zastosowałem połączenie 6 kondensatorów. Połączenie szeregowe zwiększa napięcie na jakim może pracować z 20kV do 40 kV a natomiast równoległe rekompensuje spadek pojemności. Połączenie 6 kondensatorów 1nF/20kV daje jeden 40kV/1,5nF. Z tym że najpierw lutowałem Generator Marksa a potem dolutowałem dodatkowe 4 kondensatory. Lutowanie zaczynamy od połączenia 2 kondensatorów szeregowo. Wychodzi fajny podwójny. Kondensatory dostałem na Allegro jednak wysyłka z Chin. [zdjęcie]

3. Rezystory musiałem zamawiać z Chin (Ali). Nie mogłem nic dostać w Europie. Wymiary rezystora to 24 mm długości / 7 mm średnicy/5 Wat (Takich dużych trzeba szukać !) Cos kupiłem na allegro jednak są bardzo małe i straszne są przebicia. Poza tym ulegają wewnątrz przebiciom i zostaja na nich dziurki (nie polecam). Wszystkie rezystory to 10 Mohm. Iskra dla 15 stopni przeskakuje co ok 30 sekund.

4. Zasilanie to ZVS 1000 Wat i trafo. Do trafa jak jest to zalecane jest dołączony dławik. Dławik robiłem sam z toroidu i zwykłego kabla. Jego Indukcyjność to 100 mH. Zasilanie najlepiej z paczki ogniw/akumulator/baterie by nie przeskoczylo do sieci. Prąd jaki bierze mój układ to poniżej 1 Ampera (coś koło 0,8A przy 17V).

5. Lutowanie wykonałem przy użyciu dwóch "trzecich rąk" [widac na zdjęciu co i jak]. Tylko musiałem troche pozmieniać uchwyty. Warunkiem jest to, ze kondensator sam stoi na stole. Dwa rezystory trzymają łapki, iskrownik trzyma trzecia łapka. Potem jak juz zrobimy połączenie można spokojnie dolutować dodatkowe 4 kondensatory po bokach tylko trzeba pamiętać że dlugości wyprowadzen z rezystorów muszą być wystarczające.

6. Ważne jest by ilość rezystorów oddzielajacych zasilanie od Marksa była wystarczająca (jeden nie wystarczy jak jest to w schematach internetowych) Ciąg musi być dłuższy niż długość wyliczona iskry ( to minimum ). Wiadomo - nie musza to być 10 Mohm bo nie rezystancja sie liczy tylko sama jego wielkość.

7. Wyzwalanie - najbezpieczniej jest zastosować "układ pneumatyczny/ hydrauliczny" czyli na końcu gdzie ma być wyzwolenie umieszczamy nad Marksem łuk w zwięczeniu którego jest zamocowana np szczykawka tłokiem w dół. Na tłoku jest metal . Jak sie wysuwa tłok to zwiera dwa iskrowniki i jest przeskok. Jak to zrobić ? połączyć dwie szczykawki węzykiem gumowym. Tak otrzymujemy wyzwalacz.

8. Połaczenie jest ważne i należy zrobić zgodnie ze schematem dołączonym.

9. Cewkę wykonałem z przeowdu HV z mikrofali ( jest go okolo 2 metry - potrzeba dwa). Nawinięta była na rurkę kanalizacyjną 32 mm średnicy. Więc gotowej cewki średnnica to okolo 37 mm ( 2,5 mm ma przewód ) oraz długość 70 mm. Jeśli użyjecie przewodów zapłonowych to wam nie wyjdzie bo one maja 5mm lub 7 mm średnicy więc całkowita długość cewki wyniesie 140 mm albo nawet 210 mm.

10. Iskierniki wyginamy i jak juz ptrzeba regulujemy długość przerwy. Sprawdzałem muszą być kulki .. dla stożkowych odległości przy 40 kV musiały by być tak duże sam generator nie miałby sensu.

11. Kondensatory jakie ja mam maja sprytne zabezpieczenie w swojej budowie przed przebiciem gdyż nóżki są po zlutowaniu od siebie oddalone o 7 mm co daje 22,4kV - po prostu wam będzie przebijać. Zauważyłem przy kręceniu napięcia na trafo w górę.

12. Szyba zabezpiecza przed porażeniem od przewodów - jest obowiązkowa ! Nawet nie przysuwajcie sie z żarówką bez tego. Odległość to nawet 30 cm od cewki gdzie widać błysk w żarówce.

13. Ozon - wiadomo wszyscy przed tym ostrzegają jednak wystarczy umieścić elektrody iskiernika w korkach gumowych (laboratoryjnych) a korki w rurce szklanej i ozon nie wydostanie sie na zewnątrz[chodzi o długą wynikową iskrę]. Jak wykonać elektrody ? Z drutu uziemiającego 3 mm np. Wystarczy tylko naostrzyć jak ołówek papierem ściernym.


14. Można opcjonalnie wyłożyć stół szkłem ( ja tak mam ). Bezwzględnie nie może być metalowych przedmiotów w pobliżu (kable/narzędzia). Nie można tego kłaść na zbrojonym betonie ! W betonie jest zbrojenie do którego iskra może przebić.

Zastosowano :
* kondensator 20kV / 1nF ( średnica kondensatora 7 mm) (Aledrogo/Chiny)
* rezystor 10 Mohm/5Wat - 35 mm/7mm (Ali)
* cewka - drut z mikrofali HV(czerwony izolowany - 3 mm średnica).

Szczegóły na zdjęciu.

Kiedyś trafi to pewnie na YouTube.

Zdjęcia :
1. Lutowanie czterech drutow.
2. Wygląd iskrownika
3. Połączenie dwoch kondesnatorów szeregowe
4 Wyglad połączonego Generatora Marksa
5. Przerwa pomiędzy iskrownikiem a cewką
6. Widok z góry
7. Widok z boku
8. Połączenie ( czerwony przewód od trafo to plus).
9. Widok na iskrownik.

Jak zrobię wyzwalacz to budowę wrzucę tutaj. Wyzwalanie zaczynamy od najdalszego iskrownika od miejsca podłączenia.

Schemat jest jaki jest. Nie robilem go w programie ponieważ nie wiem czy znalazłbym schematyczne iskrowniki.
Wiadomo.. normalnie zamiast cewki dajemy iskrownik drugi i mamy łuk elektryczny.

Pytanie na sam koniec.. Jak wygląda "rezystancja " takiego łuku ? Spadek napięcie na cewce będzie większy przy długim czy krótkim wyładowaniu ?
Wiadomo.. im większy spadek tym żarówka błyśnie mocniej.

Dzisiaj przedstawiam wam bezpieczną metodę wyzwalania iskry.
.
Sposób polega na tym ze wykonujemy mocowanie tłoka ( w tym przypadku szczykawki) nad iskrownikami, Opuszczenie tłoka spowoduje zwarcie iskrowników trzecią kulką(bądź innnym metalowym przedmiotem).
.
Jako płyn należy zastosować szkło wodnę bo to świetny izolator. Nie stosować wody !!!
.
Wiadomo ;p ustawiamy to na ostatnim iskrowniku. Na potrzeby zdjęcia postawiłem na środku.
.
Długość przewodu/wężyka jest dowolna. Ściśliwość cieczy nie powinna mieć znaczenia gdyż tutaj nie zależy nam na precyzyjnym sterowaniu a jedynie na wywołaniu ruchu w dół tłoczyska.
.
Ważne by oddalić sie na bezpieczną odległość !!!.