因为操作不当造成安全事故,恕本人概不负责。实验者应该保持头脑清醒,切勿疲劳工作,以免造成不必要的事故。
电路的激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值
在最初的火花隙特斯拉线圈中,应用到的是2个简单的LC谐振电路,即由初级的震荡回路引发次级震荡回路的共振,导致次级顶端(即次级电容的一极)感生出高压并向空气放电。
谐振电路在谐振时的特性有
特斯拉回应失控事故1. 电流急剧增大。
2. L和C两端均出现高电压
特斯拉线圈即是利用了谐振时产生高电压的这一特性来制造闪电
高压充电电源(作用是为C1充电)、
C1初级电容(高压电容与L1组成初级LC谐振电路)、
打火器(C1充电完成后打火导通,使LC电路起振)、
L1初级线圈(与C1组成初级LC谐振电路并将能量传给次级)、
L2(与c2形成次级LC谐振电路)(L2底部接地线,顶部接顶端)、
放电顶端(即TOP、与大地组成C2次级电容,C2电容与L2组成次级LC谐振电路)
1、打火器打一次火,特斯拉线圈工作“一次”。即电容中储存的能量通过谐振传输给次级。次级随之谐振,顶端感生出高压,完成一次放电。
2、电容的储能量决定了单次放电的效果。
补充:电容储能公式为W=0.5CUU,C表示容量,U表示电压,由公式可知,增加电压比增大容量能更大幅度的提高储能,因此SGTC的供电电源都是高压电源,电容也是高压电容,另外低压电容可以通过串联提高耐压,但容量会变小。
3、打火器的打火频率(快慢),决定了顶端放电的频率(快慢)。
补充:打火器的工作快慢程度用bps表示,即Breakout Per Second的首字母缩写。bps越大打火频率越高,反之亦然。
4、电容充电时,电容两端的电压是缓慢上升的,而打火器又是并联在电容两端(把L1视为导线)的,因此打火器两端的电压与电容的相同,也是缓慢上升的,当电压升到足够高时击穿了打火器间隙即打火。
补充:为了使电容储能更大,应该在电容充的比较满(电容两端电压接近或者等于电源电压)的时候,打火器再打火。 这就需要我们通过调整打火间隙距离来实现。下图是电压与球隙击穿距离/尖端击穿距离的对照表,供吧友参考。注:needle=针~diameter=球直径~
铁芯和磁芯都是导磁体。
铁芯一般是用硅钢片叠合而成的,适用于工频(50hz)。
磁芯是高导磁物质加工而成的,形状有E形U形环形等,适合用于高频回路。
一般来说,磁芯有很多铁芯无法比拟的优点:质量轻、效率高。
但是铁芯变压器也并不是一无是处:抗过载能力强、制造流程简单工艺成熟、抗干扰能力强等。
我们只需要记住
铁芯用于工频(50hz),磁芯用于高频(几十khz~几百khz)综上所述,高压包是一个磁芯升压变压器,我们应该用高频低压电来驱动之
关于几张常见的高压电容优劣势请参看此贴tieba.baidu/f?kz=868259130 的18楼。
电容通过串联可以使耐压叠加,减小容量。并联可以使耐压不变,容量叠加。通过串联并联组成的“东东”叫做电容阵(组),英文简称MMC。
顶端的选取:
金属导电物即可,表面积大者对地电容也大,常用物品:锅碗瓢盆(金属材质)、燃气热水器用金属软管、金属球、铝箔包裹物等(一定要带“尖”的,这样电弧容易释放出来)。
当一个LC电路的LC数值确定了之后,其谐振频率也是固定的:
可以根据这个公式计算:
只有初次级的谐振程度最大化了,TC的放电效果才会最好,偏离谐振点会造成TC的效果大打折扣。
然后是L1,L1一般有2种形状,一种是螺线管形状的,另一种是平板(蚊香盘状)形状的。
对于SGTC,我们推荐使用平板状的初级线圈:因为相比螺线管式的初级,平板式的初级,与次级之间的耦合度很低
选择低耦合的原因是为了减小次级能量回传回初级,如果耦合程度很大,能量就会在初级和次级之间反复传输,而减弱了最终放电效果,并且能量回传对初级回路也有很大的危害。因而对于SGTC,我们选择低耦合,选择平板初级。
有了这个粗略的尺寸,我们就可以很简单的构想出L1的形状与大小。
而且L1一般不会很大,一般也就5匝-10匝。
L1的用线也可以取手头的比较粗的电线。
这样L1的基本参数都有了。
我们可以使用计算器来算一下L1的粗略大小:/tool/tc/teslacoil/SprialCoil.html
一般说来,MINISGTC的初级不会很大,因为算出来的电感量也是很小的,笔者这里近似认为它与C2在数量级上是接近的。
需要注意的是:
初级线圈应该尽量放置于次级的底部,如果放置位置过高的话,会出现主次级线圈之间打火的。
次级底部所接的地线一定要是接地良好的,很多从墙上三孔插座中口引出的地线都是虚接(未接地)的
串联电容的耐压等于各电容耐压之和,容量的倒数等于各电容的容量的倒数之和。
并联电容的耐压不变,容量等于各电容的容量之和。
绕在铁氧体上的那两个线圈,上面到下面两个分别用1mm漆包线绕八圈和二十圈。绕线的方向必须相同!
最好给三极管装一个散热装置,因为单管自激会产生高温,不吱温度过高会不会把三极管烧坏。
照图连接好后,拿高压包输出端,即最粗的那条线和高压包屁股上的那一排接脚试着拉弧,出拉弧最长的那个接脚,把其它接脚都用绝
缘漆或热胶之类的东西封住。然后,就引出了图中右边的那两条线。
在这里特别说一下高压包的问题。我们要用那1毫米的漆包线绕在高压包的磁芯上。大家一定注意,高压包的磁芯是整个高压包最脆弱的地方,一不小心就会弄坏。大家千万千万要小心。
再提一下,两个线圈绕线的方向必须相同,分别是8圈和20圈。绕不开的话绕4圈和10圈也可以。
在这里,两个表面之间的距离在大约6-8毫米就可以了。务必使用光滑表面!
值得一提的是,我们的特斯拉线圈一定要良好接地,否则效果不好。可以接在金属管道上,比如暖气片、水管等
特别注意!!!绝对不能把地线直接接在插座上,因为这个地线是和家里所有电器的地线相连的,如果这样做了,后果自己想象吧