特斯拉線圈原理簡介

2018-09-20 20:33 作者:司馬睿r 0人讀過 | 我要投稿

作者：moetyuog

說到特斯拉，很多人第一眼想到的就是著名的汽車品牌，因?yàn)檫@個(gè)汽車的品牌非常的著名，可以說是頂級汽車的代表，可是說到尼古拉特斯拉，就沒那么多人知道了以特斯拉本人命名的特斯拉線圈是什么東西，我們就更一頭霧水了，今天我們就要解決這個(gè)問題，讓大家了解特斯拉線圈真正的工作原理

我們?nèi)绻圃焯厮估€圈成為雷電法王磁暴步兵楊永信的話起碼得知道這玩意是什么

根據(jù)百度百科的定義 ?tc（特斯拉線圈的英文TESLA COIL的簡稱）是高頻串聯(lián)諧振變壓器 ?

簡單暴力的來說就是個(gè)變壓器，但不是我們想象的那種變壓器?

@佚之狗認(rèn)為特斯拉線圈雖說翻譯是變壓器，但它的原理只能用于升壓而不能降壓因此無法完成“變壓器”的全功能，所以認(rèn)為它的學(xué)名應(yīng)為串聯(lián)諧振變換器

說到變壓器大家可能會想到高中物理課本的變壓器然后就會想到匝變比公式U1/U2=N1/N2

?tc的核心原理是串聯(lián)諧振就這么說吧懂了串聯(lián)諧振原理就入門了一半。

關(guān)于諧振，請看：LC諧振電路詳解

【圖拉丁電子初級】神奇的諧振

【佚之狗】從殺手勵(lì)磁器開始理解串聯(lián)諧振原理以及晶體管基本應(yīng)用

【佚之狗】從殺手勵(lì)磁器開始制作特斯拉線圈

這里串聯(lián)諧振我（作者）會盡量講的易懂一點(diǎn)?

我們知道在電路里并聯(lián)一個(gè)電容或者一個(gè)電感在斷電是時(shí)候小燈泡是慢慢滅掉的這說明電感和電容是儲存能量的元件?把電容和電感與交流電源串聯(lián)在一起它們就會互相的充放電然后震蕩?

在drsstc雙諧振特斯拉線圈中就有這種情況 ?電感和電容串聯(lián)后這個(gè)系統(tǒng)就會有個(gè)固定的震蕩頻率如果在給予一個(gè)這個(gè)震蕩頻率的交流電來補(bǔ)充它們消耗的能量就會使整個(gè)系統(tǒng)諧振，這個(gè)交流電的頻率就是諧振頻率由于電感和電容的互相充放電產(chǎn)生的電壓與輸入交流電的電壓相比非常高電容和電感的兩端電壓會高很多U=U1*Q。那么可以依靠增大Q無限升壓嗎？受限于實(shí)際其實(shí)是不可以的，所以很多特斯拉線圈愛好者才會放棄使用低壓電池組供電，而采用家用電220V甚至工業(yè)電380V為特斯拉線圈供電

【AK日?！课沂菆D吧垃圾王，我為特斯拉代言：我們特斯拉線圈不開鎖

最后我再強(qiáng)調(diào)一次，特斯拉線圈不是射頻圈，原理不同但是被無良記者用于描述最近非?；鸬拈_鎖器也實(shí)屬無奈，畢竟記者的知識水平也不能找到合適的詞語描述那個(gè)射頻電路。我們一直在為特斯拉線圈正名的工作而努力，可是伊朗唐馬儒那家伙現(xiàn)在被辭退在家搞他那個(gè)盈利頻道之后貌似已經(jīng)忘了自己以前口口聲聲答應(yīng)大家的“為愛好者打假”那句話了。自己都是個(gè)指望收粉絲智商稅的民科自然錘不過奸商了。

這事外國也知道，沒法抵賴

伊朗唐馬儒見硬就躲，表面上口口聲聲說要反民科，實(shí)際上根本不為愛好者出頭凈想著吸粉收錢，連自己視頻的安全性和科學(xué)性都不審查

我不知道這種人的搬運(yùn)工怎么有臉搞那種活動收愛好者的智商稅還收的那么理直氣壯的，但是我知道怎么干掉他讓他不敢再招惹圈里人以及助紂為虐幫老外在沒有中國經(jīng)營許可證的網(wǎng)站上給中國愛好者們賣天價(jià)非法周邊

【AK日?！课沂菆D吧垃圾王，我為特斯拉代言：我們特斯拉線圈不開鎖

【AK日?！空摴ゎl交流電的危險(xiǎn)性（民科物理小講堂：做個(gè)雅各布天梯上微波爐變壓器作死？）

參考資料：

特斯拉線圈（火花間隙特斯拉線圈SGTC）

在傳統(tǒng)的變壓器中，主線圈與次線圈藉鐵芯耦合，鐵芯可將主線圈97%以上的磁場傳遞至次線圈，其電壓提昇率等於線圈匝數(shù)比。傳統(tǒng)變壓器可於一般電壓下工作，但在高電壓下極易毀損。特斯拉線圈（Tesla coils）是一個(gè)可產(chǎn)生高電壓（10萬伏特）及高頻電磁振盪（200kHz ~ 1200kHz）的非傳統(tǒng)變壓器。特斯拉線圈以空氣為芯。空氣是很好的絕緣體，因此特斯拉線圈可於高電壓下工作。但是空氣僅能將主線圈10%至20%的磁場傳遞至次線圈。特斯拉線圈是如何產(chǎn)生10萬伏特的高電壓呢？

?特斯拉線圈是利用電路諧振進(jìn)行能量變換的高壓發(fā)生裝置。它的工作原理與普通變壓器有較大不同。普通變壓器的耦合系數(shù)K一般接近于1，所以初級和次級電壓基本成比例關(guān)系;而特斯拉線圈的耦合系數(shù)一般都小于0.3，工作時(shí)，兩級電壓比例是隨時(shí)間變化而變化的，不成線性關(guān)系。下面先來看看特斯拉線圈的主體結(jié)構(gòu)：

特斯拉線圈的主體部分包括：升壓充電回路、初級諧振回路和次級回路；初級諧振回路由初級線圈、主電容、打火器構(gòu)成。次級諧振回路次級線圈和放電頂端構(gòu)成，電容和電感的數(shù)值可根據(jù)實(shí)際制作而定。但最關(guān)鍵的是兩回路的諧振頻率要相同。
?????? 特斯拉線圈的工作過程：電源要先給主電容充電，當(dāng)電壓達(dá)到打火器的放電閥值時(shí)，打火器間隙的空氣電離打火，近似導(dǎo)通，建立初級諧振回路，通過振蕩向次級回路傳遞能量。次級回路隨之振蕩，接收能量，放電頂罩的電壓逐漸增大，并電離附近的空氣，‘尋找’放電路徑，一旦與地面形成‘通路’，‘閃電’也就出現(xiàn)了，如果沒有‘閃電’，幾個(gè)(次數(shù)主要與耦合系數(shù)有關(guān))周波后，初級回路能量釋放完畢。較大部分的能量都轉(zhuǎn)移到次級回路上，一部分能量損耗在回路上。次級回路繼續(xù)振蕩，并反客為主，帶動初級回路振蕩，以相同的方式把剛才得到的能量還給初級回路。但又一部分能量損耗在回路上，如此反復(fù)（見原理演示圖），直到損耗掉大部分能量。打火器兩端電壓和電流都不足后，打火器等效斷開，由外部電源繼續(xù)給主電容充電。充電過程要比放電過程長得多，大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉線圈放電頻度都在每秒100次以上，也使肉眼看上去為連續(xù)放電效果。
?????? 原理演示圖：