揭祕特斯拉線圈,手把手教你製造人工閃電

[導讀]在世界各地都有特斯拉線圈的愛好者,而這個似乎富有魔力的神奇的線圈簡直堪稱“人工閃電製造器”。本文將帶領你走近特斯拉線圈,揭示其奧祕,教你如何自己製造人工閃電。
在世界各地都有特斯拉線圈的愛好者,而這個似乎富有魔力的神奇的線圈簡直堪稱“人工閃電製造器”。本文將帶領你走近特斯拉線圈,揭示其奧祕,教你如何自己製造人工閃電。
先簡要介紹一下特斯拉線圈。
斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,是從"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。特斯拉線圈是一種分佈參數高頻串聯諧振變壓器,可以獲得上百萬伏的高頻電壓。
在這裏插入圖片描述

其原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然後經由兩極線圈,從放電終端放電的設備。特斯拉線圈由兩個迴路通過線圈耦合。首先電源對電容C1充電,當電容的電壓高到一定程度超過了打火間隙的閾值,打火間隙擊穿空氣打火,變壓器初級線圈的通路形成,能量在電容C1和初級線圈L1之間振盪,並通過耦合傳遞到次級線圈。次級線圈也是一個電感,放頂罩C2和大地之間可以等效爲一個電容,因此也會發生LC 振盪。當兩級振盪頻率一樣發生諧振的時候,初級迴路的能量會湧到次級,放電端的電壓峯值會不斷增加,直到放電。 而特斯拉線圈不僅僅是被用在遊戲或藝術方面,更可貴的是它擁有重大意義的用途,比如利用特斯拉線圈可以實現電能的無線傳輸,且該方式傳輸效率高、對生態破壞性小,但是實際應用中還存在諸多困難和障礙,還無法將其應用到實際電力輸送中。閃電是一種大氣放電現象,閃電發生時釋放巨大的能量,其電壓高達數百萬伏,平均電流約2×105A.據估計,地球每秒鐘被閃電擊中的次數達到45次。一次閃電所產生的能量足以讓一輛普通轎車行駛大約290~1450km,相當於30~144L汽油產生的能量。而對閃電的利用卻是相當困難的,這是因爲閃電發生時間短至幾十毫秒,很難被捕捉到。而特斯拉線圈則是捕捉閃電的可能性工具之一。
下面開始介紹特斯拉線圈製作相關。
首先是所需材料。
【漆包線】直徑0.2-0.3都可以,半斤左右,視次級線圈大小而定,電子市場可以買到價格20-30元;
【PVC管】一根 50-75mm,長度30-50cm,一根直徑100mm,長10-20cm,總價10元鋁質排風管,作爲放電頂端,長度一米,直徑80mm左右,價格15元左右以上兩種材料在五金店或者建材市場能夠買到
【電磁爐電容】1200V 0.3UF,需要10-30個,約1.5元一個
【高壓電源】可以用NE555、TL494等芯片驅動電視機高壓包,產生20000V以上的高壓,但是更好的方法是使用一臺ZVS驅動器,這種驅動器功率大、發熱少、工作穩定可靠。
然後是製作過程。
1、繞制次級線圈,用漆包線在直徑50-75mmPVC管上繞1000-1500圈;
2、製作放電頂端,如下圖用鋁質排風管制作,爲了方便固定,可將兩隻不鏽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、不鏽鋼空心球、不鏽鋼碗、盤子、易拉罐以及其他具有較大表面積的金屬物體作爲放電頂端,需要注意的是,放電頂端要與次級線圈上端的漆包線連接在一起;
3、將放電頂端和次級線圈上頭的漆包線用導線連接;
4、製作初級線圈,將粗電線繞在10cm直徑的pVC管子上,爲了方便調試,也可以將單 芯銅線扒皮後如下圖所示固定在管子上,注意要每一匝質檢都要留有空隙
5、製作初級電容陣,每10個電容串聯爲一組,根據需要多組並聯,安全起見每個電容都要並聯一個1m的電阻;
6、製作打火器,將兩個金屬物體固定在絕緣體上,間距3-5mm,爲了散熱,可以多用幾組串聯。
【調節諧振】
製作特斯拉線圈的關鍵就是要諧振,即初級LC頻率要和次級LC頻率相等。經過計算你會發現L1C1≠L2C2,這是你需要調節初級線圈的匝數,使之得到需要的電感值。初級線圈的匝數不宜過少,當調節匝數不能滿足諧振條件時,可以通過增減電容組粗調,再調節初級線圈,確定了大概的匝數後,把電路連接好,通電觀察放電效果,然後斷電,微調調節初級的匝數(比如5.7、8.2圈)直到電弧最長。
【注意事項】
特斯拉線圈屬於高壓設備,嚴禁在通電時觸摸電路的任何部分!
經過這些步驟,一個簡易的特斯拉線圈就製作完畢了。接通電源,親手製作的閃電就出現在眼前。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章