6 V DCを50 kV以上に「ブースト」することは本当に可能ですか？それとも400 kVですか？

アークジェネレーターを作成しようとしています。marxジェネレーターについて読みましたが、次の図のようなよりコンパクトなモジュールを探しています。私が見つけたものはすべて偽物のようで、実際に彼らが宣伝しているものの1/10以下を供給しています。

（非連続）超高電圧アークを生成する信頼できる方法はありますか？

6 V DCを50 kV以上に「ブースト」することは本当に可能ですか？それとも400kVですか？

もちろん。同様の何かの一般的な例（スペックほど極端ではありませんが）は、車で12 Vを使用して数十kVのスパークプラグを点火することです。

同じ概念をスケールアップして、より高い出力電圧を実現できます。自分でその昇圧比と出力電圧で何かを構築するのは簡単ではありませんが、物理学は確かに可能です。

Van der Graaff発電機のDCモーターに電力を供給するバッテリーは、非常に簡単に100万ボルトを生成できます。-

1. 6ボルトを取り、DC-DCブーストコンバーター、次にインバーターに通します。これで、わずかに適切な電圧でACが本当にゴミになります。
2. Cockroft-Walton電圧マルチプライヤなど、固体ACブースト回路にゴミACを供給します
3. 何らかの連続的な引き込みが必要な場合は、電流制限抵抗に高電圧を供給します。火花が欲しいだけでも気にしないでください。
4. 操作端末を舐めないでください。

秘Theは、合理的なコンパクトなスペースでCWの非常に多くのステージを押し出す方法にあります。出力端子はラダーの反対側にあるため、電圧絶縁の問題を少し軽減できます。

これから800kVを得ることができますか？私はそれを非常に疑います。ブーストコンバーターを使用して入力電圧に1桁の大きさを追加し、CWが60Vを取得するとします。はしごの各ステージが入力電圧を出力に追加するため、10ステージはまだ600Vの出力です。入力電圧を増加させると、ステージごとのブーストも増加しますが、すべてのコンポーネントが増加した電圧を処理できる必要があります。

適切に定格されたコンポーネント（およびそれらの多く）を使用すると、この種のアプローチで6Vから800kVにステップアップできますが、出力デューティサイクルはばかげており、かなり大きなものになると思います。1つの火花のための多くの作業。また、CWが実用的なレベルに入力を得るためにフライバックが必要になる可能性があります。その時点で、壁のACを取得し、変圧器を使用してCWまたはMarxをその電圧まで駆動するのが最善です。

写真のそのことについては...多分コンデンサスタック？変な変圧器？ライデンジャー？

はい、非常に簡単です。1990年代には、実際に「適切な」リビングルームテレビのような陰極線管を備えた携帯テレビがありました。これらは、単三電池（6Vなど）を使用して給電されていました。

CRTには、画面に向かって電子を加速するために数kVが必要です。そのため、それだけを行うデバイスを構築することは実際にはそれほど難しくありません。これらのテレビは（おそらく）単に商品のフライバックトランスに基づいていました。

ここだビデオ手持ちの静電気放電発生器の使用を示すが、これらはバッテリー駆動バージョンで利用可能です。

現在、10〜25 kVから0.8 MVまではかなりの方法ですが、このようなデバイスで使用されるトランスの原理により、より高い電圧も可能です。このような高電圧発生器を構築する古典的な方法については、テスラコイルを参照してください。

編集：すでに上記の人を宣伝している場合は、彼のウェブサイトからテスラコイルドライバ回路があります：

回路は、MOSFETに組み込まれたフライバックダイオードを省略しています。

ご覧のとおり、12 Vで動作していますが、バッテリーの6 Vでは動作しなかった特別な理由はありません（ただし、異なるトランジスタを使用する必要があるかもしれません）。12 Vは、より低い電圧源とは別の昇圧コンバータによって生成される場合もあります。通常、V_SUPは高くなります。これは、高出力でコイルを駆動できるようにするために、ステップアップコンバーターを使用して、たとえば6 Vから32 Vに最初に変換する場所です。火花の長さから大まかに推測すると、これは約100 kVです。

Prutchisの本「ハンズオンプロジェクトによる量子物理学の探索」を購入し、それらのWebリンクにアクセスすることをお勧めします。

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そして、あなたはこのような何かを望むためのいくつかの防御可能な理由を補うことができるでしょう。

私の高電圧クラスから、最大電界強度は1センチあたり約30 kVであることを覚えています。そして、これは、ギャップ直径と比較して導体直径が大きい、例えば大きな球状の導体間の均一な電界のためです。

したがって、800 kVの場合、半径が1メートルを超える球状の導体間には、少なくとも25 cmの空隙が必要です。「高電圧ラボ」でGoogleを検索すると、そのような球体が表示されます。別の回答でスケッチしたVandergraaf Generatorには、このような球体があり、その直径と地球までの距離によって、トップ電圧が制限されます。

800 kVを運ぶと予想される細い線で写真を見ると、均一な電界は見られず、導体間の距離はミリメートルの範囲にあります。これらのワイヤを充電すると、30 kVに達するずっと前に火花が出ます。導線の端で空気中だけでなく、プラスチック絶縁体を通しても火花が発生します。

導体形状の違いに関する図については、ロゴスキープロファイルまたは電極を検索してください（例：ここ）

したがって、問題は低電圧を高電圧に変換する方法ではなく、スパークを防ぐ方法です。

AndyのVan de Graaffジェネレーターは間違いなく動作します。テスラコイルも同様です。グーグル検索自家製/設計ヴァン・デ・グラフジェネレーター/テスラコイル。Van de Graaffsの作り方がどれほど簡単か、費用対効果が高いかについて話すのに十分なほど詳しくはありませんが、テスラコイルは、時間と学習意欲のある人にとって間違いなく実行可能と思われます。

おそらく自分で作りたくないと思うのは、最初のステップアップトランスフォーマーだけです。それは手風に多くの巻き線です。中古の電子レンジは、ここのリサイクルショップで10〜20米ドルで購入できます。彼らは通常、約1500Wと2kVです。

これは、私が出会った大規模なものを構築する最初の詳細な説明の1つでした：http : //www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/tesla-coil-srsg.htm

彼はネオンサイン変圧器を使用しました。高電圧低電流トランスです。おそらく、それが供給する共振トランスの設計でそれを補償することは可能です。それ以外の場合は、定格電流が近いトランスを入手し、二次側を直列に配置できます。ネオンサインの変圧器を安価で確実に見つけることができる場所がわかりません。私は1つしか見つけませんでしたが、それは幸運でした。それは彼と同じ10kVでしたが、定格電流の10％でした。

すべてのスタンガンブランドは、1MVのような奇妙な電圧をどのように宣伝していますか？

1MVを宣伝するスタンガンとテイザーは、1MVに到達できる場合があります。私は、開回路状態のときにのみ広告された電圧に達すると信じています。絶縁体を分解すると、以前よりも電流を流しやすくなります。内部抵抗により、負荷がかかると電圧源の出力電圧が低下します。そのため、スタンガンまたはテーザーの端子が空気または肉を通してアーク放電すると、電流の流れにより電圧が低下します。デモを見るには、ジェイコブのはしごの移動弧を見てください。

これを行う最も一般的なタイプのデバイスが機能する原理は、ハンマーが釘を打ち込んだり、硬い物体を破壊したりする方法と同じです。力は運動量の変化率に比例します。ハンマーの運動量は、スイングが続くように、2番目またはそれくらいの間に適度な力を加えることによって構築されます。ハンマーが釘に当たると、その運動量は約1ミリ秒以内に吸収されるため、釘に加えられる力はハンマーを振るのに使用される力の1000倍の範囲になります。

力の電気的類似物は、電圧、速度、電流、質量のインダクタンスと呼ばれる量であり、エネルギーは電流によって生成される磁場に蓄積されます。このエネルギーは、ハンマーの運動エネルギーに類似しています。

コイルに巻線を巻くとインダクタンスが増加し、コイルに強磁性コアを与えるとさらに増加し​​ます。コイルの両端に低電圧が印加されると、ワイヤの抵抗によって制限されるまで、電流は徐々に、通常は数十ミリ秒にわたって増加します。回路が故障した場合、電流は非常に短い時間でゼロに低下し、遮断直前の電流をゼロに低下するのにかかった時間で割った電圧に比例する電圧を生成します。電流を瞬時に停止できる場合、理論的には、生成される電圧は無限になります。

これは、従来のコイルおよび接点ブレーカー点火システムの動作方法と、数センチの長さの火花を発生させる可能性のある学校の物理学実験室で一般的に使用されていたデモンストレーション装置です。

同じ原理が、ラップトップコンピューターが必要とする18Vを車のバッテリーからの12Vから生成する「ブースト」DC-DCコンバーターでも使用されます。

Cockroft-Walton Circuits（Voltage Multiplier Circuitsとも呼ばれる）は、従来、100 V ACまたは230 V AC電源入力をEHV / UHV DC、最大20 MV DC、高エネルギー物理学の粒子加速器のAC DC電源出力に昇圧するために使用されていますまた、HV AC / DC送電線で使用されるHV / EHV絶縁体をテストするためのImpulse Generatorsへの入力としても使用できます。
これらの回路の説明は、WIKIPEDIAまたはCockroft-Walton回路のGOOGLE SEARCHで確認できます。
入力が6V DCの場合、これはインバーターまたは発振回路によってACに変換され、ステップアップトランスによって110 Vまたは230 Vに増幅される必要があります。TESLAコイルを使用して、この電圧をさらに高い電圧に上げて、電圧乗算回路への入力も可能です。
このためのハードウェアの設計は非常に危険な仕事です。そのため、工科大学の高電圧専門家の助けを借りなければなりません。