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一文了解特斯拉線圈的定義,、工作原理及其制作方法

2020-02-22
來(lái)源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 電容 變壓器 特斯拉線圈

  特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,因?yàn)檫@是從"Tesla"這個(gè)英文名直接音譯過(guò)來(lái)的,。這是一種分布參數(shù)高頻串聯(lián)諧振變壓器,,可以獲得上百萬(wàn)伏的高頻電壓,。傳統(tǒng)特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后給初級(jí) LC 回路諧振電容充電,,充到放電閾值的,,火花間隙放電導(dǎo)通,初級(jí) LC 回路發(fā)生串聯(lián)諧振,,給次級(jí)線圈提供足夠高的勵(lì)磁功率,,其次是和次級(jí) LC 回路的頻率相等,,讓次級(jí)線圈的電感與分布電容發(fā)生串聯(lián)諧振,這時(shí)放電終端電壓最高,,于是就看到閃電了,。通俗一點(diǎn)說(shuō),它是一個(gè)人工閃電制造器,。 在世界各地都有特斯拉線圈的愛(ài)好者,,他們做出了各種各樣的設(shè)備,制造出了眩目的人工閃電,,十分美麗,。

  特斯拉線圈工作原理

  特斯拉線圈原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后經(jīng)由兩極線圈,,從放電終端放電的設(shè)備 . 特斯拉線圈由兩個(gè)回路通過(guò)線圈耦合 . 首先電源對(duì)電容 C1 充電,,當(dāng)電容的電壓高到一定程度超過(guò)了打火間隙的閾值,打火間隙擊穿空氣打火,,變壓器初級(jí)線圈的通路形成,,能量在電容 C1 和初級(jí)線圈 L1 之間振蕩,并通過(guò)耦合傳遞到次級(jí)線圈 . 次級(jí)線圈也是一個(gè)電感,,放頂罩 C2 和大地之間可以等效為一個(gè)電容,,因此也會(huì)發(fā)生 LC 振蕩 . 當(dāng)兩級(jí)振蕩頻率一樣發(fā)生諧振的時(shí)候,初級(jí)回路的能量會(huì)涌到次級(jí),,放電端的電壓峰值會(huì)不斷增加,,直到放電。

  特斯拉線圈制作

  首先是所需材料,。

  【漆包線】直徑 0.2-0.3 都可以,,半斤左右,視次級(jí)線圈大小而定,,電子市場(chǎng)可以買到價(jià)格 20-30 元;

  【PVC 管】一根 50-75mm,,長(zhǎng)度 30-50cm,一根直徑 100mm,,長(zhǎng) 10-20cm,,總價(jià) 10 元鋁質(zhì)排風(fēng)管,作為放電頂端,,長(zhǎng)度一米,,直徑 80mm 左右,價(jià)格 15 元左右以上兩種材料在五金店或者建材市場(chǎng)能夠買到

  【電磁爐電容】1200V 0.3UF,,需要 10-30 個(gè),,約 1.5 元一個(gè)

  【高壓電源】可以用 NE555、TL494 等芯片驅(qū)動(dòng)電視機(jī)高壓包,,產(chǎn)生 20000V 以上的高壓,,但是更好的方法是使用一臺(tái) ZVS 驅(qū)動(dòng)器,,這種驅(qū)動(dòng)器功率大、發(fā)熱少,、工作穩(wěn)定可靠,。

  然后是制作過(guò)程。

  1,、繞制次級(jí)線圈,,用漆包線在直徑 50-75mmPVC 管上繞 1000-1500 圈;

  2、制作放電頂端,,如下圖用鋁質(zhì)排風(fēng)管制作,,為了方便固定,可將兩只不銹鋼碗一上一下將鋁管夾緊,,中間打孔用螺絲固定,。也可以用鋁盆、不銹鋼空心球,、不銹鋼碗,、盤(pán)子、易拉罐以及其他具有較大表面積的金屬物體作為放電頂端,,需要注意的是,放電頂端要與次級(jí)線圈上端的漆包線連接在一起;

  3,、將放電頂端和次級(jí)線圈上頭的漆包線用導(dǎo)線連接;

  4,、制作初級(jí)線圈,將粗電線繞在 10cm 直徑的 pVC 管子上,,為了方便調(diào)試,,也可以將單 芯銅線扒皮后如下圖所示固定在管子上,注意要每一匝質(zhì)檢都要留有空隙

  5,、制作初級(jí)電容陣,,每 10 個(gè)電容串聯(lián)為一組,根據(jù)需要多組并聯(lián),,安全起見(jiàn)每個(gè)電容都要并聯(lián)一個(gè) 1m 的電阻;

  6,、制作打火器,將兩個(gè)金屬物體固定在絕緣體上,,間距 3-5mm,,為了散熱,可以多用幾組串聯(lián),。

  【調(diào)節(jié)諧振】

  制作特斯拉線圈的關(guān)鍵就是要諧振,,即初級(jí) LC 頻率要和次級(jí) LC 頻率相等。經(jīng)過(guò)計(jì)算你會(huì)發(fā)現(xiàn) L1C1≠L2C2,,這是你需要調(diào)節(jié)初級(jí)線圈的匝數(shù),,使之得到需要的電感值,。初級(jí)線圈的匝數(shù)不宜過(guò)少,當(dāng)調(diào)節(jié)匝數(shù)不能滿足諧振條件時(shí),,可以通過(guò)增減電容組粗調(diào),,再調(diào)節(jié)初級(jí)線圈,確定了大概的匝數(shù)后,,把電路連接好,,通電觀察放電效果,然后斷電,,微調(diào)調(diào)節(jié)初級(jí)的匝數(shù)(比如 5.7,、8.2 圈)直到電弧最長(zhǎng)。

  【注意事項(xiàng)】

  特斯拉線圈屬于高壓設(shè)備,,嚴(yán)禁在通電時(shí)觸摸電路的任何部分!

  經(jīng)過(guò)這些步驟,,一個(gè)簡(jiǎn)易的特斯拉線圈就制作完畢了。接通電源,,親手制作的閃電就出現(xiàn)在眼前,。


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