Плазменные зажигалки

Из набора, который представлен на фотографиях ниже, можно сделать плазменную зажигалку. В набор входят: высокочастотный, высоковольтный трансформатор с ферритовым сердечником, биполярный транзистор структуры npn и радиатор к нему, резистор на 120 Ом, сверхбыстрый диод, монтажная плата, выключатель. Отдельно я приобрёл: аккумуляторы, держатели для аккумуляторов, клеммники для удобного присоединения проводов от источника питания, кнопки для удобного включения и выключения плазмы, стяжки. К выводам от высоковольтной обмотки трансформатора я припаял стальную проволоку от канцелярской скрепки.

Интересно отметить, что на фотографиях с сайта, где и представлен данный набор, транзистор подключен неправильно, если его подключить так, как на фото, то зажигалка работать не будет. Диод и резистор на фото с сайта тоже показаны неправильно, но это не критично, так как они подключены последовательно и перемена местами похоже не влияет на работу устройства.

Зажигалка выдаёт ток высокой частоты и напряжения (15 кВ). Если направить разряды в руку, то получается весьма больно, разряды оказывают сильное термическое действие на кожу и сразу появляется запах "жжёного пера". При появлении плазмы раздаётся очень тонкий звук, писк. Измерение частоты звука с помощью специальной программы установленный на смартфон показывает, что частота звука 21,6 кГц и 10,8 кГц.

Зажигалка легко зажигает газ, бумагу, дерево. В первой зажигалке использован аккумулятор Li-ion 3,7 V размера 18650. Во второй зажигалке использованы четыре Ni-MH аккумулятора 1,2 В размера АА. Кроме этого высоковольтную обмотку трансформатора я покрыл слоем парафина для уменьшения вероятности пробоя, так как напряжение стало выше. В дальнейшем эту зажигалку я модифицировал. Добавил генератор высокого напряжения. На выходе это высокое напряжение выпрямляется и в результате получается электрошокер. Его разряды не зажигают бумагу, очень громкие, очень болезненны при воздействии на живой организм. Внутри совсем небольшого генератора, залитого смолой-диэлектриком, трансформатор, транзистор и другие компоненты электрошокера. На выходе только выводы первичной и высоковольтной обмоток. Для этого электрошокера я сделал отдельную кнопку включения, выключатель и индикаторный красный светодиод. Шокер подключается ко всем четырём аккумуляторам, а светодиод к двум. Для ограничения тока, протекающего через светодиод последовательно с ним я подключил резистор. В результате через светодиод при включении протекает ток всего 5 мА. Во время разрядов шокера ток через светодиод уменьшается и его яркость тоже падает.

Третью зажигалку я сделал из электрошокера 669 ("Оса"), у которого что-то вышло внутри из строя и у него поменялся режим работы. Разряд стал похожий на тот, что у зажигалок и у него появилась способность воспламенять бумагу. Кроме этого аккумуляторы внутри стали очень быстро разряжаться. Поэтому я заменил их двумя литий-ионными батареями размера 18650, убрал корпус, убрал лампочку, которая тоже вышла из строя, заменил переключатель и кнопку, заменил электроды. В результате получилось то, что показано на фото. Разряды этой зажигалки - электрошокера самые мощные из трёх представленных. При нажатии на выключатель загорается красный светодиод, что очень удобно. Нажатие на красную кнопку замыкает цепь и запускает генерацию электрических разрядов. Можно ли с помощью этой зажигалки сделать физический эксперимент "Лестница Якова"? Оказывается, что да, можно! В этом видео вы можете увидеть этот интересный эксперимент.

Четвёртая зажигалка самая маленькая, но при этом её разряды оказались самые мощные (кроме разрядов третьей зажигалки от электрошокера). Её длина равна длине аккумулятора 18650 от которого она и питается. Ещё к этой зажигалке сзади я приделал зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.

Ученик 8 "а" класса Самсонов Павел сделал тоже плазменную зажигалку в удобном корпусе. Крышка корпуса открывается и можно увидеть внутренности зажигалки и появляется доступ к аккумулятору. Его совместный проект с одноклассником (в составе которого было много интересных приборов, в том числе и эта зажигалка) занял в 2020 году первое место на Дне науки в Ленинском районе города Ижевска.


Набор для сборки плазменной зажигалки	Схема подключения компонентов устройства	Неправильно подключенный транзистор

Правильно подключенный транзистор, диод и резистор	Первая плазменная зажигалка	Первая зажигалка в работе

Вторая зажигалка	Покрытая парафином высоковольтная обмотка трансформатора	Вторая зажигалка в работе

Третья зажигалка, самая мощная	Внутри зажигалки-шокера	Один из кадров видео "Лестница Якова"

Разряды зажигалки-шокера	Вторая зажигалка, дополненная электрошокером	Разряд электрошокера

Четвёртая зажигалка	Зажигалка Самсонова	Откроем крышку зажигалки Самсонова