Drabina Jacoba

Czym jest drabina Jacoba? Drabina Jacoba (z ang. Jacob's Ladder) w fizyce to urządzenie elektryczne zbudowane z dwóch metalowych prętów (najczęściej stalowych), ułożonych względem siebie na kształt litery "V", Pręty tworzą elektrody dlatego się nie dotykają.

Jak to działa? W miejscu największego zbliżenia się elekrod następuje zapalenie łuku elektrycznego. W łuku elektrycznym występuje temperatura rzędu kilku tysięcy stopni, więc następuje błyskawiczne ogrzanie się powietrza przez które płynie prąd. Gorące powietrze jest lżejsze od zimnego powietrza, więc unosi się do góry. Ponieważ powietrze to jest zjonizowane (jest plazmą), posiada dużo mniejszy opór elektryczny niż zimne i niezjonizowane powietrze pod łukiem, więc dalej przewodzi prąd, mimo iż podczas wędrówki do góry zwiększa się odległość między elektrodami, gdzie w normalnych warunkach wyładowanie nie powinno wystąpić ze względu na zbyt dużą odległość. Iskra wędruje do góry aż do momentu gdy odległość między elektrodami będzie zbyt duża aby mogła przeskoczyć iskra nawet w silnie zjonizowanym i gorącym powietrzu. Po dojściu do końca elektrod iskra powinna zgasnąć i zapalić się od nowa na dole drabiny w miejscu największego zbliżenia się elektrod. Wtedy cały cykl się powtarza. Jeżeli po dojściu na szczyt drabiny iskra nie zgaśnie znaczy to że ta maksymalna odległość jest za mała i trzeba ją zwiększyć (zwiększyć kąt rozwarcia elektrod lub wydłużyć drabinę). Jeżeli po zgaśnięciu na górze drabiny nie zapala się ponownie na dole, trzeba zmniejszyć minimalną odległość między elektrodami.

Z czego składa się nasza drabina Jacoba? -Zasilacz 24V -Generator WN oparty na transformatorze odchylenia poziomego (z telewizora) -2 elektrody z drutu miedzianego

Generator WN Schemat generatora WN:

Aby zrobić generator WN należy przerobić transformator z TV Aby zrobić generator WN należy przerobić transformator z TV. Należy nawinąć 2 uzwojenia po 5 zwojów drutem nawojowym 0.5 mm i połączyć koniec pierwszego z początkiem drugiego. Należy również nawinąć drutem 0.2mm po 2 tzw. Uzwojenia Freedback i połączyć je tak samo jak w pierwszym przypadku. Posłużą one jako włącznik/wyłącznik tranzystorów. Po przerobieniu transformatora w ten sposób należy połączyć według schematu załączonego powyżej.

Genarator wysokiego napięcia

Zasilacz 24V

Radiatory z zamontowanymi tranzystorami 2n3055

Mocowanie elektrod oraz połączenie z generatorem WN

Widok części zasilającej drabinę

Widok całego projektu

Wykonanie: Rafał Grabarz Mateusz Szaranek I LO im. Tadeusza Kościuszki w Starachowicach