Генератор Маркса – это электрическая цепь, в которой используются несколько запоминающих устройств, называемых конденсаторами. Они заряжаются параллельно, а затем последовательно разряжаются, создавая электрический импульс высокого напряжения. Это устройство обычно используется при тестировании высоковольтных компонентов и авиационных приборов для имитации типа скачка напряжения, который может возникнуть в результате удар молнии. Генератор был разработан немецким инженером Эрвином Марксом в 1924 году.
Технически генератор Маркса представляет собой множитель напряжения. Этот тип схемы преобразует переменный ток более низкого напряжения (AC) к более высокому напряжению постоянного тока (DC). Обычно это делается с помощью конденсаторов и диодов. Конденсаторы используются для накопления электрического заряда. Диоды препятствуют разряду, позволяя электрическому току проходить только в одном направлении.
Зарядка и разрядка конденсаторов в генераторе Маркса управляются рядом резисторов и искровых промежутков. Резисторы создают электрическое сопротивление в цепи, затрудняя протекание тока в этом направлении. Искровые разрядники состоят из двух проводников, разделенных промежутком, по которому проходит электрическая искра. Это происходит, когда разница напряжений между проводниками достигает критической точки, называемой напряжением пробоя.
Резисторы соединяют источник питания с конденсаторами, ограничивая скорость их разрядки. При срабатывании искровые промежутки соединяют конденсаторы последовательно, позволяя их накопленной энергии разряжаться как единый выход. Чтобы это произошло, все искровые разрядники должны срабатывать быстрее, чем какой-либо один конденсатор может разряжаться через свой < href=»\https://mexaniks.ru/»>резистор. Это редко является проблемой, поскольку искровые разрядники обычно достигают необходимого уровня напряжения пробоя за наносекунды.
Эти устройства являются распространенным способом генерирования электрических импульсов высокого напряжения для тестирования, особенно если напряжение доступного зарядного источника недостаточно. При испытании высоковольтного оборудования генератор Маркса способен производить электрические разряды свыше двух миллионов вольт. Машина Z, мощный генератор рентгеновского излучения в Национальной лаборатории Сандия в Нью-Мексико, использует кольцо из 36 генераторов Маркса. Они также использовались для подачи коротких электрических импульсов для электрооптического оборудования, для управления некоторыми типами лазеров и для воспламенения взрывчатых веществ.
Аналогичная схема лестничного типа используется в генераторе Кокрофта-Уолтона. В этой реализации схемы для коммутации используются диоды, а не резисторы и разрядники. Устройство также действует как умножитель напряжения, но производит постоянный постоянный ток, а не импульсную мощность генератора Маркса.
