特斯拉线圈的制作方法:13步(附图)

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特斯拉线圈的制作方法:13步(附图)
特斯拉线圈的制作方法:13步(附图)
Anonim

特斯拉线圈的创建是为了试验高压放电。它包括一个电源、电容器和线圈,它们的大小使得电压峰值交替通过它们,使用电极在它们之间产生火花。

脚步

第 1 部分(共 2 部分):计划制造特斯拉线圈

制作特斯拉线圈步骤 1

步骤 1. 在构建之前考虑特斯拉线圈的大小及其未来位置。

您可以在预算允许的情况下制作一个尽可能大的特斯拉线圈,但要小心,因为机器产生的电弧会加热并膨胀附近的空气(如雷暴)。这些电场也会严重干扰电子设备,因此您应该计划在偏远的地方(例如车库或车间)制造和使用特斯拉线圈。

要获得未来电弧的大小或运行系统所需的功率,请将端子之间的距离(以厘米为单位)除以 4.25,然后计算结果的平方,得到以瓦特为单位的功率。相反,要找到端子之间的距离,请将瓦特功率的平方根乘以 4.25。因此,电极之间距离为 1.5 米(150 厘米)的特斯拉线圈需要 1 246 瓦特的可用功率。因此,1 kW(千瓦)特斯拉线圈可以产生 1.37 m 的电弧。

制作特斯拉线圈第 2 步

步骤 2. 学习术语。

特斯拉线圈的设计和构造需要了解某些科学术语和测量单位。您需要了解它们的用处和功能,才能制作出可工作的特斯拉线圈。以下是您需要了解的术语列表。

  • 电容是保持电荷或为给定电压存储的电荷量的能力。储存电荷的元件称为电容器。电容的测量单位是法拉 (“F”)。法拉以每伏安培秒(或库仑)为单位定义。更常见的是,电容以微法拉 (“μF”),法拉的百万分之一或皮法 (“pF”),法拉的十亿分之一为单位进行测量。
  • 电感是电路可以通过流过它的电流量累积的电压。高压线穿过高电压但低电流,具有高电感。电感的测量单位是亨利(“H”)。亨利被定义为每安培电流 1 伏秒。更常见的是,电感以较小的单位测量,例如毫亨 (“mH”)、亨利的千分之一或微亨 (“μH”) 的百万分之一。
  • 谐振频率是能量传输电阻最小时的频率(对于特斯拉线圈,这是在初级线圈和次级线圈之间传输电能的最佳工作点)。谐振频率的测量单位是赫兹(“Hz”),它被定义为每秒一个周期。大多数情况下,谐振频率以千赫兹 (“kHz”) 为单位测量,一千赫兹代表 1000 赫兹。
制作特斯拉线圈第 3 步

步骤 3. 收集所有必要的物品。

您将需要一个电源变压器、一个高容量初级电容器、一个火花隙、一个低电感初级线圈、一个高电感次级线圈和一个组件,以减少甚至消除特斯拉运行时产生的高频辐射线圈。有关各种组件的更多信息,请参阅下一节“制作特斯拉线圈”。

您的电源/变压器通过放电将功率分配到连接初级电容器、初级线圈和火花隙的初级或谐振电路。初级线圈靠近但不连接到次级电路线圈,次级线圈连接到第二个电容器。一旦次级电容器积累了足够的电荷,它就会开始发出电弧或“闪电”。

第 2 部分(共 2 部分):制作特斯拉线圈

制作特斯拉线圈第 4 步

步骤 1. 选择您的电源变压器。

这个变压器将决定你的特斯拉线圈的大小。大多数特斯拉线圈使用变压器产生 5,000 至 15,000 伏特的电压,电流为 30 至 100 毫安。您可以在 Internet 上获取变压器,在大学的过剩材料中或蚕食光信号。

制作特斯拉线圈 第 5 步

步骤 2. 制作初级电容器。

最简单的方法是将多个小电容器串联组装,使每个电容器承载初级电路总电压的相等份额(这要求所有电容器的型号相同)。这种类型的电容器称为 MMC 或多微型电容器。

  • 小电容器及其漏电电阻可以在电子商店购买,也可以在旧电视机中找到。你也可以用聚乙烯片和铝箔制作它们。
  • 为了优化输出功率,初级电容器必须在传输到它的功率的每个频率半周期内达到其满容量。对于 60 Hz 电源,这意味着每秒 120 次。
制作特斯拉线圈 第 6 步

步骤 3. 制作火花隙。

如果您正在计划一个简单的火花隙,则需要至少 6 毫米厚的金属钉才能用作火花隙电极之间的空间。您还可以串联多个火花隙,使用可调火花隙或在每个火花之间发送压缩空气来控制温度。

制作特斯拉线圈 第 7 步

步骤 4. 构建初级线圈。

线圈应该由电线制成,但您需要一些东西以螺旋形式缠绕在线圈上。电线应该是绝缘的或涂漆的铜,您可以在电器商店购买或拆掉旧电器的电源线。您将围绕线轴缠绕的物体可以是圆柱形(如塑料管或纸板),也可以是圆锥形(如旧灯罩)。

电线的长度将决定初级线圈的电感。该线圈的尺寸必须具有低电感,因此您只需快速绕线即可。您可以将多条组装线用于初级电路绕组,因此您可以通过移除或添加线来实时调整电感。

制作特斯拉线圈 第 8 步

步骤 5. 连接初级电容器、火花隙和初级线圈。

您已完成初级电路。

制作特斯拉线圈 第 9 步

步骤 6. 构建次级线圈。

就像主线轴一样,您将电线缠绕在圆柱形物体上。次级线圈需要与初级线圈具有相同的谐振频率才能有效。然而,次级线圈必须比初级线圈更长/更宽,以具有更强的电感,以及防止可能损坏初级电路的次级电路放电。

如果您的材料用完无法制作足够大的次级线圈,您可以通过构建电涌保护器导轨来保护电路来补偿一个小线圈,但这将导致特斯拉线圈产生的大部分电弧以此结束。避雷器而不是在空中。

制作特斯拉线圈 第 10 步

步骤 7. 制作次级电容器。

这种电容器或放电端子可以是任何圆形,两种最流行的形状是扭矩(环形或甜甜圈形状)和球形。

制作特斯拉线圈 第 11 步

步骤 8. 将次级电容器连接到次级线圈。

您已完成二次回路。

您的次级电路必须连接到与为特斯拉线圈供电的变压器的接地不同的接地,以防止电流能够离开特斯拉线圈并最终进入您房屋的主电路并可能损坏一切。设备连接到电源。种植在地下的简单金属桩将允许您创建一个新的质量。

制作特斯拉线圈 第 12 步

步骤 9. 制作电抗线圈。

它是一组简单的小线圈,可以防止火花隙产生的脉冲破坏电力变压器。您可以通过将细铜线缠绕在小管(如圆珠笔)上来自己制作。

制作特斯拉线圈 第 13 步

步骤 10. 组装组件。

将初级和次级电路彼此靠近放置,并通过电抗线圈将电源连接到初级电路。插入变压器后,特斯拉线圈就可以进行测试了。

如果初级线圈的直径足够大,次级电路可以放在里面。

建议

  • 要控制从次级电容器排出的火花流的方向,请将金属物体放在附近,不要让它们接触电容器。然后,通量将在电容器和物体之间产生电弧。如果物体是灯,带有白炽灯泡或霓虹灯,特斯拉线圈的能量将允许它被点燃。
  • 高效特斯拉线圈的设计和构造需要研究复杂的数学公式。幸运的是,您可以轻松地在网上找到计算器,这将使您的工作更轻松。

警告

  • 如果您没有良好的电子和工程背景,制作特斯拉线圈绝非易事。
  • 较新的霓虹灯标志包含接地故障检测器,因此它们不能用于该项目。

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