火花隙特斯拉线圈制作教程(1)

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1、火花隙特斯拉线圈制作教程林思成汤禹编著科新社（2011年科新社第1版）火花隙特斯拉线圈制作教程bbs.kechuang.org火花隙特斯拉线圈制作教程关于特斯拉线圈简介特斯拉线圈（TeslaCoil）是一种使用共振原理运作的变压器（共振变压器），由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉在1891年发明，主要用来生产超高电压但低电流、高频率的交流电力。特斯拉线圈由两组（有时用三组）偶合的共振电路组成。特斯拉线圈难以界定，尼古拉·特斯拉试行了大量的各种线圈的配置。特斯拉利用这些线圈进行创新实验，如电气照明，荧光光谱，X射线，高频率的交流电流现象，电疗和无线电力，以便进行电力传输。发展历史早期19世纪9

2、0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。后来，特斯拉试图利用地球本身和大气电离层为导体来实现无线输电，为此在纽约长岛建造了一个29米高的发射塔（沃登克里弗塔）,但由于资金耗尽，实验工地的设备被法院没收充当抵押，沃登克里弗塔也被拆除。放大发射机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

3、，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7.8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。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-1-bbs.kechuang.org火花隙特斯拉线圈制作教程效率极高，对生态安全，并且不会干扰无线电通信。

4、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。特斯拉线圈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”,它是由一个空心线圈、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。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。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，有极高危险。特斯拉线圈的线路和

5、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，特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。特斯拉线圈工作原理工作原理特斯拉线圈是利用电路谐振进行能量变换的高压发生装置（分布参数谐振变压器）。它的工作原理与普通变压器有较大不同。普通变压器的耦合系数K一般接近于1，所以初级和次级电压基本成比例关系;而特斯拉线圈的耦合系数一般都小于0.3，工作时，两级电压比例是随时间变化而变化的，不成线性关系。下面先来看看特斯拉线圈的主体结构：-2-火花隙特斯拉线圈制作教程bbs.kechuang.org（本图引自网络，作者佚名）特斯拉线圈的主体部分包括：升压充电回路、初级谐振回路和次级回路；初级谐振回路由初级线圈、

6、主电容、打火器构成。次级谐振回路次级线圈和放电顶端构成，电容和电感的数值可根据实际制作而定。但最关键的是两回路的谐振频率要相同。特斯拉线圈的工作过程：电源要先给主电容充电，当电压达到打火器的放电阈值时，打火器间隙的空气电离打火，近似导通，建立初级谐振回路，通过耦合向次级回路传递能量。次级回路随之振荡，接收能量，放电顶罩的电压逐渐增大，并电离附近的空气，‘寻找’放电路径，一旦与地面形成‘通路’，‘闪电’也就出现了，如果没有‘闪电’，几个(次数主要与耦合系数有关)周波（周期）后，初级回路能量释放完毕。较大部分的能量都转移到次级回路上，一部分能量损耗在回路上。次级回路继续振荡，并反客为主，带动初级回

7、路振荡，以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。但又一部分能量损耗在回路上，如此反复（见原理演示图），直到损耗掉大部分能量。打火器两端电压和电流都不足后，打火器等效断开，由外部电源继续给主电容充电。充电过程要比放电过程长得多，大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉线圈放电频度都在每秒100次以上，也使肉眼看上去为连续放电效果。原理演示图：-3-bbs.kechuang.org火花隙特斯拉线圈制作教程