Мир беспроводная технология это здесь! Бесчисленные беспроводные приложения, такие как освещение с беспроводным питанием, беспроводные умные дома, беспроводные зарядные устройства и т. Д., Разработаны благодаря беспроводной технологии. В 1891 году самое известное открытие катушки Тесла было изобретено изобретателем Никола Тесла. Тесла был одержим беспроводной передачей энергии, что привело к изобретению катушки Тесла. Эта катушка не требует сложной схемы и поэтому является частью нашей повседневной жизни, такой как дистанционное управление, смартфоны, компьютеры, рентгеновские лучи, неоновые и флуоресцентные лампы и так далее.
Что такое катушка Тесла?
Определение: Катушка Тесла - это радиочастота осциллятор который приводит в движение двойной резонансный трансформатор для получения высокого напряжения с малым током.
катушка тесла
Чтобы лучше понять, давайте определим, что такое радиочастотный генератор. В первую очередь мы осознаем, что электронный генератор это устройство, которое выдает электрические сигналы синусоидальной или прямоугольной формы. Этот электронный генератор генерирует сигналы в радиочастотном диапазоне от 20 кГц до 100 ГГц, известный как радиочастотный генератор.
Принцип работы катушки Тесла
Эта катушка способна создавать выходное напряжение до нескольких миллионов вольт в зависимости от размера катушки. Катушка Тесла работает по принципу для достижения состояния, называемого резонанс . Здесь первичная катушка испускает огромное количество тока во вторичную катушку, чтобы управлять вторичной цепью с максимальной энергией. Точно настроенная схема помогает направлять ток из первичной во вторичную цепь на настроенной резонансной частоте.
Схема катушки Тесла
Эта катушка состоит из двух основных частей - первичной катушки и вторичной катушки, каждая из которых имеет свой собственный конденсатор. Искровой разрядник соединяет катушки и конденсаторы . Функция искрового разрядника заключается в генерации искры для возбуждения системы.
электрическая схема катушки тесла
Катушка Тесла работает
В этой катушке используется специальный трансформатор, называемый резонансным трансформатором, радиочастотным трансформатором или колебательным трансформатором.
Первичная катушка подключена к источнику питания, а вторичная катушка трансформатора слабо соединена, чтобы гарантировать ее резонанс. Конденсатор, подключенный параллельно цепи трансформатора, действует как цепь настройки или LC-цепь для генерации сигналов с определенной частотой.
Первичная обмотка трансформатора, иначе называемая резонансным трансформатором, поднимается, чтобы генерировать очень высокие уровни напряжения в диапазоне от 2 кВ до 30 кВ, которое, в свою очередь, заряжает конденсатор. При накоплении огромного количества заряда в конденсаторе, в конечном итоге, пробивается воздух искрового промежутка. Конденсатор испускает огромное количество тока через катушку Тесла (L1, L2), которая, в свою очередь, генерирует высокое напряжение на выходе.
Частота колебаний
Комбинация конденсатора и первичной обмотки «L1» схемы образует настроенную схему. Эта настроенная схема гарантирует, что первичная и вторичная цепи точно настроены для резонанса на одной и той же частоте. Резонансные частоты первичного «f1» и вторичного контуров «f2» задаются формулой
f1 = 1 / 2π √ L1C1 и f2 = 1 / 2π √ L2C2
Поскольку вторичный контур не может быть отрегулирован, подвижный отвод на «L1» используется для настройки первичного контура до тех пор, пока оба контура не будут резонировать на одной и той же частоте. Следовательно, частота первичной обмотки такая же, как и вторичной.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
Условие для первичного и вторичного резонанса на одной и той же частоте:
L1C1 = L2C2
Выходное напряжение в резонансном трансформаторе не зависит от отношения числа витков, как в обычном трансформаторе. Как только цикл начинается и лонжерон срабатывает, энергия первичной цепи накапливается в первичном конденсаторе «C1», а напряжение, при котором искра гаснет, составляет «V1».
W1 = 1 / 2C1V1два
Точно так же энергия во вторичной катушке определяется выражением
W2 = 1 / 2C2V2два
Предполагая, что потери энергии нет, W2 = W1. Упрощая приведенное выше уравнение, получаем
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
В приведенном выше уравнении пиковое напряжение может быть достигнуто, когда пробоя воздуха не происходит. Пиковое напряжение - это напряжение, при котором воздух разрушается и начинает проводить.
Преимущества / недостатки катушки Тесла
Преимущества
- Позволяет равномерно распределять напряжение по катушкам обмотки.
- Повышает напряжение медленно и, следовательно, без повреждений.
- Отличное выступление.
- Использование трехфазных выпрямителей для более высоких мощностей может обеспечить колоссальное распределение нагрузки.
Недостатки:
- Катушка Тесла представляет несколько опасностей для здоровья из-за высокочастотного излучения высокого напряжения, включая ожоги кожи, повреждение нервной системы и сердца.
- Влечет за собой высокие затраты на покупку большого сглаживающего конденсатора постоянного тока.
- Построение схемы требует много времени, так как она должна быть идеальной, чтобы резонировать
Применение катушки Тесла
В настоящее время эти катушки не требуют больших сложных схем для выработки высокого напряжения. Тем не менее, небольшие катушки Тесла находят свое применение в целом ряде секторов.
- Сварка алюминия
- В автомобилях эти катушки используются для зажигания свечей зажигания.
- Созданы вентиляторы катушек Тесла, используемые для создания искусственного освещения, звуков, как музыка. Катушки Тесла в индустрии развлечений и образования используются в качестве аттракционов на ярмарках электроники и научных музеях.
- Системы высокого вакуума и дуговые зажигалки
- Детекторы утечки вакуумной системы
FAQs
1). Что делают катушки Тесла?
Эта катушка представляет собой радиочастотный генератор, который приводит в действие резонансный трансформатор для генерации высокого напряжения при низком токе.
2). Может ли катушка Тесла заряжать телефон?
В наше время смартфоны выпускаются со встроенной беспроводной зарядкой, в которой используется принцип катушки Тесла.
3). Катушка Тесла опасна?
Катушка и ее оборудование очень опасны, поскольку они производят очень высокие напряжения и токи, которые не могут быть обеспечены человеческим телом.
4). Почему катушки тесла создают музыку?
Обычно эта катушка превращает воздух вокруг себя в плазму, которая изменяет громкость и заставляет волны распространяться во всех направлениях, создавая звук / музыку. Это происходит на высокой частоте от 20 до 100 кГц.
5). Как Tesla передавала электричество по беспроводной сети?
Искровой разрядник используется для соединения конденсаторов и двух катушек. Поскольку мощность подается через трансформатор, он вырабатывает необходимый ток и питает всю цепь.
Таким образом, это все о обзор катушки Тесла которые можно использовать для выработки электроэнергии высокого напряжения, низкого тока и высокой частоты. Катушка Tesla может передавать электричество по беспроводной сети на расстояние до нескольких километров. Мы позаботились о том, чтобы эта статья дала читателю представление о работе катушки Тесла, ее преимуществах и недостатках, а также о ее применении. Поистине, его изобретение беспроводной передачи электроэнергии изменило способ общения в мире.
