Bienvenue sur Teslasciencepratique

par VE2 WHA

"Science sans conscience n'est que ruine de l'âme." (Rabelais). "Et ruine des corps et du monde", pourrions-nous ajouter.

 

Plongez dans l'univers étonnant de Nikola Tesla, de George Lakhovsky et d'autres chercheurs et découvreurs d'avant-garde. Découvrez leur impact positif sur la pensée, la connaissance, la science et les recherches actuelles. Ce site explore les applications pratiques des découvertes de Tesla, de Lakhovsky et de leurs successeurs, au quotidien.

 

Prudence et justesse :

Le but de communiquer ces informations sur ce site "Tesla Science Pratique" est - après de nombreuses années d'étude, de recherche et de pratique - de PARTAGER certaines des connaissances en électricité et en électromagnétisme découvertes par Nikola Tesla, George Lahkovsky et d'autres chercheurs d'avant-garde. Chacun qui lit ces lignes et ces pages devra cependant faire preuve de prudence et de discernement. En effet, sur internet et ailleurs, certains (mal informés, mal préparés ou sans esprit logique suffisant) font des déclarations inexactes, exagérées ou même déjantées concernant ces découvertes, ces dispositifs et leur utilisation. C'est à chacun - qui est intéressé - par ces découvertes et ces dispositifs d'étudier sérieusement ces choses (cela demande du temps et de la bonne volonté), au lieu de se laisser aller à un emballement émotionnel qui finit toujours par s'écarter de la vérité et la déformer. Bonne lecture.

Appareils, recherches et découvertes présentés dans ces pages :

La bobine de Tesla (bobine simple). Les bobines jumelles de Tesla (en opposition de phase). Les principes. Les différents composants entrant dans leur fabrication et leurs fonctions. Comment les fabriquer ? Les différentes antennes raccordées à ces bobines. Les champs scalaires à faible voltage. Comment les produire ? Détails de fabrication. L'oscillateur à ondes multiples de Lakhovsky. Les champs scalaires à haut voltage, et plus encore.

 

Avertissement

 

La fabrication et l'utilisation des instruments et des appareils décrits dans ces pages mettent souvent en œuvre de l'électricité à très haut voltage (hautes tensions) et parfois à haute intensité. Ne construisez pas ces appareils, ne les utilisez pas et évitez de les toucher si vous n'êtes pas certain de savoir exactement ce que vous faites, ce que vous devez faire et aussi ne pas faire. Même en connaissant ces choses, on doit toujours et à chaque instant demeurer prudent et vigilant quand on branche ce type d'appareil. Mal comprise et mal utilisée, l'électricité peut mettre le feu, être dangereuse et même mortelle. Les bobines de Tesla et leurs dérivés ne sont pas des jouets, contrairement à ce que certains peuvent laisser croire sur internet.

De plus, les personnes portant un "pacemaker" (stimulateur cardiaque) ou tout autre appareil fonctionnant à l'électricité ne doivent pas s'approcher de ces appareils et doivent se tenir à au moins cinq mètres minimum de ces appareils à haut voltage et des systèmes à champs scalaires à faible voltage. Par ailleurs, pour les bobines de Tesla et les autres systèmes utilisant un haut voltage, garder toujours les téléphones (cellulaires, portables), les ordinateurs et les appareils électroniques complètement éteints et placés à au moins quatre à cinq mètres des appareils à hautes tensions décrits dans ces pages. 

Les bobines de Tesla et leurs systèmes dérivés émettent des ondes électromagnétiques intenses qui peuvent affecter vos appareils électroniques (téléphones, ordinateurs, radios, télévisions, etc.) et même ceux de vos voisins. Il est illégal d'interférer ainsi avec les appareils d'autrui (règlements des télécommunications). Normalement, cela ne cause pas de problème, mais cela peut arriver. À chacun de prendre les dispositions nécessaires pour éviter ces problèmes.

Enfin, les éclateurs (spark gaps) - voir plus bas dans le texte - les arcs électriques et les couronnes ionisantes générés par les bobines de Tesla produisent de l'ozone (par ionisation de l'oxygène de l'air). Bien faire circuler l'air dans les pièces. On peut respirer un peu d'ozone pur dans l'air, mais pas trop, car cela peut irriter les bronches (poumons). Chacun doit faire preuve de discernement et agir avec responsabilité envers soi-même et les autres.

Les éclateurs produisent aussi de la lumière ultraviolette dangereuse pour les yeux. Donc, on ne regarde pas l'arc créé par l'éclateur, ou on porte des verres spéciaux, ou on dissimule l'arc électrique par un obstacle (planchette, boîtier, etc.). Les éclateurs émettent aussi beaucoup de chaleur. Il faut éviter de les laisser chauffer au moyen d'une ventilation dédiée et en dosant la durée de fonctionnement du dispositif. On le voit,  la connaissance, la prudence et le bon sens sont la clé.

Bobine de Tesla simple avec antenne hélicoïdale et disques de cuivre en résonance

Nikola Tesla aujourd'hui

 

Chez Teslasciencepratique, apprécions l'héritage de Nikola Tesla, de George Lakhovsky et d'autres, et leur influence sur la science moderne. Ces pages cherchent à faire découvrir aux visiteurs comment les idées novatrices de Tesla continuent de nous éclairer (sans jeu de mots !). À travers des articles, des analyses et des réflexions, nous partageons notre expérience et mettons en lumière les applications pratiques de leurs inventions, allant du rayonnement de l'énergie aux technologies de communication. Nous croyons que la science ne doit pas rester théorique et nous nous efforçons de rendre accessible le savoir de Tesla pour inspirer les nouvelles générations d'inventeurs et de chercheurs. Ces appareils existent dans le commerce et sont souvent vendus à des prix prohibitifs et parfois exagérés, alors qu'il est possible de les fabriquer pour un dixième ou un cinquième du coût, à condition de savoir ce qu'il faut faire et de savoir ce qu'il ne faut pas faire. Voir l'avertissement ci-dessus.

(Les photos et les vidéos à venir sur ce site seront expliqués en détails prochainement)

La bobine de Tesla en quelques mots

Une invention révolutionnaire.

La "bobine de Tesla", inventée par Nikola Tesla en 1891, est un transformateur résonant capable de produire des courants à haute fréquence et des tensions (voltages) extrêmement élevées (des centaines de milliers de volt ou plus). Cette invention, qui reste emblématique des travaux de Tesla, a non seulement permis des avancées en électricité et en communications sans fil, mais a également fasciné les scientifiques et le grand public par ses démonstrations spectaculaires d’arcs électriques et d’éclairs artificiels. Mais il y a plus.

Structure de la bobine de Tesla

Une bobine de Tesla typique est composée de deux circuits électriques résonants : un primaire et un secondaire. Ces deux circuits sont couplés par induction électromagnétique. Voici les principaux composants :

  1. Source d’alimentation : fournit une tension alternative ou continue initiale. Dans ces pages, nous parlerons du courant alternatif maison (120 V ou 220 V, selon le pays).
  2. Transformateur de tension : il permet de produire (à partir de 110 ou de 220 volts) une tension utilisable par le système, qui est de l'ordre de 6000 à 10000 volts.
  3. Condensateur primaire : accumule l’énergie électrique et libère de grandes quantités d'énergie en une décharge rapide.
  4. Éclateur (Spark gap) : un interrupteur haute fréquence qui libère le courant accumulé dans le condensateur primaire sous forme d'une étincelle, initiant l’oscillation du système et produisant le premier niveau de très haute tension.
  5. Bobine primaire : un enroulement de fil épais qui génère un champ magnétique puissant lorsqu’un courant y circule.
  6. Bobine secondaire : un enroulement de fil beaucoup plus fin, composé de plusieurs centaines de spires. Cette bobine est conçue pour produire un voltage très élevé. Elle agit comme transformateur de très haute tension et comme élément qui entre en résonance avec le circuit primaire (voir ci-dessous).
  7. Chapeau capacitif et/ou antennes(s) spéciales: le chapeau capacitif est généralement constitué d'un assez gros anneau torique en métal (forme de beigne) ou alors, il est remplacé par une antenne particulière qui assure une valeur capacitive suffisante au circuit secondaire permettant ainsi le rayonnement de l'énergie produite par le système. C'est par l'antenne ou les antennes utilisées et raccordées à partir du sommet de la bobine secondaire (ou des bobines secondaires) que l'on peut obtenir des résultats différents et intéressants. C'est surtout à ce niveau que s'effectue la recherche.
  8. Le fil de mise à la terre ("ground").

Principe de fonctionnement

La bobine de Tesla repose sur le principe de la résonance électromagnétique et le transfert d’énergie par induction.

  1. Stockage et libération d'énergie : l'énergie est d'abord accumulée dans le condensateur primaire, qui se charge grâce à la source d’alimentation. Une fois complètement chargé, le condensateur libère cette énergie sous forme d'une décharge rapide à travers l'éclateur et la bobine primaire.

  2. Résonance dans le circuit primaire : le courant oscillant dans la bobine primaire à une fréquence donnée génère un champ magnétique variable (oscillation). Ce champ oscillant induit un courant dans la bobine secondaire.

  3. Amplification dans la bobine secondaire : la bobine secondaire est accordée pour avoir la même fréquence de résonance que le circuit primaire. Cela permet une amplification massive de la tension dans le secondaire grâce à l'effet de résonance entre les deux circuits. Les tensions générées en haut de la bobine secondaire peuvent atteindre plusieurs centaines de milliers de volts, voire même des millions de volts à faible intensité.

  4. Décharges visibles : la très haute tension produite dans la bobine secondaire ionise l'air à proximité, créant des arcs électriques (effets de couronnes ionisantes), souvent spectaculaires, qui jaillissent de l’extrémité supérieure de la bobine (souvent équipée d’un terminal sphérique ou torique).

Applications historiques et modernes

Tesla a conçu sa bobine pour explorer la transmission sans fil d’énergie et les communications sans fil. Bien qu'elle ait été dépassée par d'autres technologies dans les applications pratiques, la bobine de Tesla a ouvert la voie à de nombreuses innovations.

  1. Premières applications : Tesla a utilisé sa bobine pour expérimenter des systèmes de transmission sans fil d'énergie, préfigurant des technologies modernes comme le Wi-Fi ou la recharge sans fil.

  2. Éclairage sans fil : lors de ses démonstrations, Tesla allumait des ampoules électriques simplement en les approchant de la bobine, prouvant ainsi qu’un transfert d’énergie pouvait se faire sans câbles.

  3. Applications modernes : aujourd'hui, la bobine de Tesla est utilisée principalement à des fins éducatives, dans des rencontres scientifiques, et comme modèle expérimental pour étudier les principes de l’électromagnétisme, de l'induction, de la résonance et des hautes tensions. Nikola Tesla est également le véritable inventeur de la transmission radio par ondes électromagnétiques. Marconi l'a suivi de près. La bobine de Tesla reste également pertinente pour certaines technologies médicales, industrielles et de télécommunications.

Prudence

  • Dangers potentiels : les tensions élevées produites peuvent causer des blessures graves ou pire, si les précautions nécessaires ne sont pas prises. (Voir plus haut : "Avertissement").

Conclusion

La bobine de Tesla est à la fois une prouesse technique et une merveille éducative. Elle a jeté les bases de nombreuses technologies modernes, notamment les communications sans fil et les systèmes à hautes fréquences. Elle demeure une source d’inspiration pour les scientifiques et les passionnés de technologie, illustrant les possibilités offertes par la résonance électromagnétique, les hautes tensions électriques et les hautes fréquences. C'est également une porte ouverte vers la production de champs scalaires que Nikola Tesla appelait l'énergie radiante et dont il est sans aucun doute le découvreur.

 

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La bobine de Tesla simple : un exemple 

 

Les 8 éléments qui composent une bobine de Tesla décrits plus haut (points 1 à 8) sont visibles sur ces six photos. Ici les 8 éléments sont modulaires et donc facilement changeables ou remplaçables, selon les besoins.

Bobine de Tesla simple (1)

On voit, sur la table : le raccordement électrique 120 V (prise jaune) et le transformateur blanc (120 V - 6000 V) sous les deux bobines (horizontales de protection). Le double éclateur (en série) se trouve dans les boîtes bleues avec 4 ventilateurs de refroidissement. (Le système contient maintenant 4 éclateurs en série, voir ci-dessous). La boîte blanche et jaune contient la banque de 8 condensateurs (photo 4). On y voit aussi la bobine primaire (spirale horizontale), la bobine secondaire (verticale) et le chapeau capacitif (forme de beignet en aluminium) au sommet de la bobine secondaire.

Bobine de Tesla simple (2)

Autre vue du même système de bobine de Tesla simple. Le voltage de 6000 V @ 50 ou 60Hz qui sort du transformateur est très dangereux. Le 120 V (ou le 220 V) est déjà dangereux ! L'éclateur produit un voltage haute tension avec chaque décharge de la banque de condensateurs, ainsi qu'une fréquence élevée qui dépendent de la distance entre les électrodes de l'éclateur (ici 1 mm + 1 mm). Les arcs électriques (double ici) produits par l'éclateur sont cachés par les deux boîtes bleues. Le fil rouge est la connexion de mise à la terre.

 

Quatre éclateurs en série

Ci-dessus, photo de 4 éclateurs (spark gaps) en série. Cela permet de réduire l'ouverture de chaque éclateur (ici 0,5 mm), pour une ouverture totale équivalente à 2 mm. Ce qui prolonge la durée de vie des électrodes (tungstène), réduit le bruit et la température des éclateurs. L'écart étant moins grand, la fréquence d'ouverture et de fermeture du circuit s'en trouve multipliée. On voit les 4 ventilateurs de refroidissement. Le tout est placé sous deux boîtiers (un par paire d'éclateurs), ce qui protège les yeux, crée un tunnel d'air renforcé et et atténue le bruit.

 

Détails de deux éclateurs

Photo montrant deux éclateurs plus en détails. L'espace entre les électrodes est ajustable. La pièce d'aluminium autour de chaque support d'électrode agit aussi comme dissipateur de chaleur (heat sink). Il est très important que les électrodes soient parfaitement parallèles sur toute leur surface, car ces surfaces produisent l'arc électrique. Si les surfaces des électrodes ne sont pas parfaitement parallèles entre elles, elles s'endommageront trop rapidement (carbonisation) et l'éclateur sera rapidement moins efficace.

Bobine de Tesla simple (3)

On voit ici, au premier plan, sur le transformateur d'entrée, les 2 bobines horizontales qui protègent le transformateur contre les retours hautes fréquences. Pour l'éclateur - refroidi par 4 ventilateurs - on ne veut pas trop écarter les électrodes (en tungstène), car cela augmenterait fortement leur température et les endommagerait trop rapidement. Un trop fort écartement des électrodes en tungstène ferait surchauffer ou même griller les condensateurs. Le bruit produit par l'éclateur augmente également avec la distance entre les électrodes. 

Bobine de Tesla simple (4)

Sur cette photo, on voit la banque de 8 condensateurs (4 en série 2 fois) et les 2 séries en parallèle. Pour obtenir une bonne résonance avec cette bobine de Tesla, chaque condensateur à une valeur de 25 nF (nano Farads) @ 10000 V (10 kV). La valeur capacitive résultante de la banque est de 12,5 nF. Cette valeur aurait pu être atteinte par 2 condensateurs en série @ 20kV. Mais alors, ils chauffent trop rapidement. Avec ce montage, on obtient 12,5nF À 40kV. Et effectivement, les condensateurs ne chauffent pas avant un "long" usage constant.       

 

Bobine de Tesla simple (5)

Sur cette photo on voit l'autotransformateur (variac) - dans ce cas, maximum 1000 W - qui permet de donner une tension de sortie allant de 0 à 140 V. On ne dépassera pas une sortie de 120 V (ou 220 V selon le cas). Il est idéal de mettre le système en route en commençant à 0 V et en augmentant progressivement jusqu'au voltage désiré. Le fil bleu est le fil de mise à la terre raccordé à la terre par le circuit "terre" de l'habitation. Le câble  noir est le courant maison (120 V 60 Hz - Canada, États-Unis ou 220 V 50 Hz - France, etc.). L'ensemble du système consomme environ 180 W.

Bobine de Tesla simple (6)

Cette photo montre la bobine primaire (spirale horizontale) et la bobine secondaire (verticale) avec un plus gros chapeau capacitif. Le courant dans la bobine primaire est extrêmement dangereux et mortel : très haut voltage et très haute intensité. Les deux bobines sont "raccordées" par induction électro-magnétique. C'est donc un transformateur de tension. À chaque spire de la bobine secondaire, le voltage augmente. L'intensité du courant produit par la bobine secondaire est très faible. Au sommet de la bobine secondaire on a donc une très faible intensité de courant et un extrêmement haut voltage (désagréable mais non mortel). Les personnes avec un stimulateur cardiaque (pacemaker) ou tout autre appareil électrique ou électronique ne doivent pas s'en approcher.

 

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Utilisation des bobines de Tesla

La très haute tension (quelques centaines de milliers de volts ou plus) et les hautes fréquences (centaines de kHz) produites par ce genre une bobine de Tesla est un outil de démonstration pédagogique en physique (électromagnétisme, induction, résonance, etc.). Il est facile, avec une bobine de Tesla, de produire une ionisation de l'air au niveau du sommet de la bobine portant un chapeau capacitif. Images ou vidéos à venir sur ce site. On peut également produire des éclairs intenses (arcs électriques) qui partent du sommet de la bobine secondaire. Dans la pratique, même si ce sont des phénomènes exotiques et impressionnants, cela ne sert pas à grand chose.

Par contre on peut, au sommet de la bobine secondaire, placer autre chose que de simples chapeaux capacitifs en forme de beigne... On peut raccorder à la bobine secondaire différents types d'antennes qui auront des propriétés spécifiques en fonction de leur conception, de leur géométrie, etc. Les possibilités sont presque illimitées, tout comme l'est la conception des antennes en général. C'est ici qu'intervient George Lakhovsky et d'autres, sans oublier la créativité de chacun.

En développant plus loin, nous montrerons que l'on peut concevoir et produire des champs scalaires à bas voltage ou à haut voltage à partir de bobines de Tesla bien calculées. Dans ce but, nous parlerons aussi des champs scalaires dans des pages à venir sur ce site.

 

(Lien direct : suite page suivante)

 

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