特斯拉线圈原理及制作

目前新能源的利用又被正式抬到台面，特斯拉线圈在无线传输电力方面正日益受到关注，电子电路图网专门介绍关于特斯拉线圈的基础知识。

    特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈的原理 是使用变压器使 普通电压升压,然后经由两极线圈, 从放电终端放电的设备。通俗一点说,它是 一个人工闪电制造器。 在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者,他们做出了各种各样的设备,制造出了眩目的人工闪电。

　　在今年的年初,曾经发过一篇介绍特斯拉线圈的文章:近距离接触“死亡之手” 家中制造的人工闪电,其中大概介绍了特斯拉线圈的大概组成部分和原理。

　　特斯拉线圈尽管电压很高，但是并不是那么危险，任何一个懂得电力电子的人都知道，一切是平衡 的，我们人或者动物之所以会触电 身亡，是因为导体瞬间发热引起的，也就是功率的原因，功率=电压乘以电流 ， 所以尽管电压很高，但电流很小，对人也够不成危害，并且它是一种高频电流。只要设计得当，是几乎没有危险的

　　只要你有兴趣，完全可以自己去制作。

　　玩过红警的人都对这个有印象，苏联的所有高级磁暴武 器均是特斯拉线圈的变种，他可以用来接收能量 ，也可以发射，他是无线电力传输的最初发明。

　　19世纪90年代,爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉.特斯拉就申请了最初的一个专利。 其中的一个线圈连接在电源上传输能量作为发射器,另一个线圈连着灯泡,作为能量接收器。通电后,发射器能够以10兆赫兹的频率振动,但它并不向外发射电磁波

。

　　特斯拉后来发明了所谓的“放大发射机”，现在称之为大功率高频传输线共振变压器，用于无线输电试验。特斯拉的无线输电技术，值得一提。特斯拉把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过他的放大发射机，使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。

传统特斯拉线圈原理图

这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同，而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似，当没有电力接收端的时候，发射机只与天地谐振腔交换无功能量，整个系统只有很少的有功损耗，而如果是一般的无线电广播，发射的能量则全 部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了这种方案的可行性，证明这种方案不仅可行，而且效率极高，对生态安全， 并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取，在现有的政治和经济体制下，无人实际问津这种主张。

　　为了打破爱迪生的技术垄断,特斯拉特地制作了一个“特斯拉线圈”,它是由一个感应圈 、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。 放电时，未打火时能量由变压器传递到电容阵,当电容阵充电完毕时两极电压达到击穿打火器中的缝隙 的电压时,打火器打火,此时电容阵与主线圈 形成回路,完成L/C振荡进而将能量传递到次级线圈.这种装置可以产生频率很高的高压电流,不过这种高压电的电流极小,对人体不会产生显著的生理效应。

　　特斯拉线圈的线路和原理都非常简单，但要将它调整到与环境完美的共振很不容易。

涉及到特斯拉线圈的一些计算公式

如果您试图制作一个特斯拉线圈的话请一定先看完我的介绍在施工,这样您才会对特斯拉线圈的危险性有个大概的估计.同时,如果您非要先上手的话,请记 住,绝对不要在家里面启动特斯拉线圈,绝对不要用公共地线,如果散热没有解决好的话,请不要让特斯拉线圈工 作超过30秒;否则将有可能导致火灾,切切

1. 电弧长度:   电弧长度 L(单位:英寸);   变压器功率  P (单位 瓦特);    L=1.7*sqrt(P)   （sqrt为开方）
2. 电容阵容量: 变压器输出电压(交流)E(单位 伏特); 变压器输出电流 I(单位  毫安);   电容器阵列最大容量C(单位 微法)  ; 交流频率F(单位赫兹)    C=(10^6)/(6.2832*(E/I)*F)   [电容的大小涉及到与变压器功率的一个匹配问题,当电容过大时在交流上升到顶点时(即sqrt (2)*V时,电容电压过低无法击穿打火器的空气隙则打火器无法启动就无法工作,整个系统也就无从启动 ]
3. 电容阵的计算就是电容的简单串,并联,初中就学过,在此就不提了.例如当变压器功率为1000瓦时,输出电压为10000伏(交流),那 么电容匹配为0.0318uf，手头有电容规格为：0.047uf  1000~,1600-，再取保险一点到 耐压 1500v~则需要电容阵列安排如下:15个电容串联成一个基本链(BC);再10个这样的基本链并联而成(J),共需要电容150个,若每支电容分压降 为630v~(这样可以大幅度延长电容寿命),则: 24--BC,16--J,共需384支电容.
4. 其他: 震荡频率:F = 1/(2*Pi*sqrt(L*C))

次极线圈相关计算:如下图                                           主线圈相关计算 :如下图
       
     放电终端相关计算:如下图
 

国标漆包线基本数据

线径 (mm)