Världen av trådlös teknik är här! Otaliga trådlösa applikationer som trådlös belysning, trådlösa smarta hem, trådlösa laddare och så vidare utvecklas på grund av trådlös teknik. 1891 uppfanns den mest kända upptäckten av Tesla-spolen av uppfinnaren Nikola Tesla. Tesla var besatt av att tillhandahålla trådlös energi, vilket ledde till uppfinningen av Tesla-spolen. Denna spole kräver ingen komplex krets och det är därför en del av vårt dagliga liv som fjärrkontroll, smartphones, datorer, röntgenstrålar, neon- och lysrör osv.

Vad är Tesla Coil?

Definition: En Tesla-spole är en radiofrekvens oscillator som driver luftkärnan med dubbeljusterad resonans transformator för att producera höga spänningar med låga strömmar.

Teslaspolen

För att förstå bättre, låt oss definiera vad som är en radiofrekvensoscillator. I första hand är vi medvetna om att elektronisk oscillator är en enhet som producerar elektriska signaler från antingen en sinus- eller en fyrkantvåg. Denna elektroniska oscillator producerar signaler i radiofrekvensområdet 20 kHz till 100 GHz, känd som en radiofrekvensoscillator.

Tesla Coil-arbetsprincip

Denna spole har förmågan att producera utspänningar upp till flera miljoner volt baserat på spolens storlek. Tesla-spolen arbetar på en princip för att uppnå ett tillstånd som kallas resonans . Här avger primärspolen enorma mängder ström till sekundärspolen för att driva sekundärkretsen med maximal energi. Den finjusterade kretsen hjälper till att skjuta strömmen från primär till sekundär krets med en avstämd resonansfrekvens.

Tesla Coil Circuit Diagram

Denna spole har två huvuddelar - en primärspole och en sekundärspole, där varje spole har sin egen kondensator. Ett gnistgap förbinder spolarna och kondensatorer .Funktionaliteten hos gnistgapet är att generera gnistan för att excitera systemet.

tesla-spole-kretsschema

Tesla Coil arbetar

Denna spole använder en specialtransformator som kallas en resonanttransformator, en radiofrekvent transformator eller en oscillationstransformator.

“skillnad mellan arduino uno och mega ”

Primärspolen är ansluten till strömkällan och sekundärspolen till en transformator är löst kopplad för att säkerställa att den resonerar. Kondensatorn ansluten parallellt med transformatorkretsen fungerar som en avstämningskrets eller en LC-krets för att generera signaler vid en specifik frekvens.

Transformatorns primär, annars kallad en resonantransformator, stegar upp för att generera mycket höga spänningsnivåer mellan 2kv och 30 kV, som i sin tur laddar kondensatorn. Med ackumuleringen av massiva mängder laddning i kondensatorn bryter det så småningom ner luften i gnistgapet. Kondensatorn avger en enorm mängd ström genom Tesla-spolen (L1, L2), som i sin tur genererar en hög spänning vid utgången.

Oscillationsfrekvens

Kombinationen av kondensator och primärlindning ”L1” i kretsen bildar en avstämd krets. Denna inställda krets säkerställer att både primära och sekundära kretsar är finjusterade för att resonera vid samma frekvens. Resonansfrekvenserna för de primära 'f1' och sekundära kretsarna 'f2' och ges av,

f1 = 1 / 2π √ L1C1 och f2 = 1 / 2π √ L2C2

Eftersom sekundärkretsen inte kan justeras används den rörliga kranen på 'L1' för att ställa in den primära kretsen tills båda kretsarna resonerar med samma frekvens. Därför är frekvensen för den primära samma som den sekundära.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2

Villkoret för primär och sekundär resonans vid samma frekvens är,

L1C1 = L2C2

Utgångsspänningen i resonantransformatorn beror inte på förhållandet antal varv som i vanlig transformator. Så snart cykeln börjar och när sparren sätts upp lagras primärkretsens energi i den primära kondensatorn 'C1' och spänningen vid vilken gnistan bryts ner är 'V1'.

W1 = 1 / 2C1V1^två

På samma sätt ges energin vid sekundärspolen av,

W2 = 1 / 2C2V2^två

Förutsatt att det inte finns någon energiförlust, W2 = W1. Att förenkla ovanstående ekvation får vi

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

I ovanstående ekvation kan toppspänningen uppnås när luft inte bryts ner. Toppspänningen är den spänning som luften bryts ner och börjar leda.

Fördelar / nackdelar med Tesla Coil

Fördelarna är

“12 volt omkopplare med variabel hastighet ”

Tillåter en jämn fördelning av spänningen genom lindningsspolarna.
Bygger upp spänningen i långsam takt och därmed ingen skada.
Bra prestanda.
Användningen av trefaslikriktare för högre effekt kan erbjuda enorm belastningsdelning.

Nackdelarna är

Tesla-spolen utgör flera hälsorisker på grund av högspänningsradiofrekvensemission som inkluderar hudbrännskador, skador på nervsystemet och hjärtat.
Medför höga kostnader för att köpa stor likströmskondensator.
Konstruktion av krets kräver mycket tid eftersom den behöver vara perfekt för att resonera

Tillämpningar av Tesla Coil

För närvarande kräver dessa spolar inte stora komplexa kretsar för att producera högspänning. Ändå hittar små Tesla-spolar sina applikationer i en rad sektorer.

Aluminiumsvetsning
Bilar använder dessa spolar för tändstiftets tändning
Skapade Tesla-spolfläktar, som används för att generera konstgjord belysning, låter som musik Tesla-spolar i underhållnings- och utbildningsindustrin används som attraktioner på elektronikmässor och vetenskapsmuseer.
Högvakuumsystem och ljusbågständare
Vakuumsystem läcksökare

Vanliga frågor

1). Vad gör Tesla-spolar?

Denna spole är en radiofrekvensoscillator som driver en resonantransformator för att generera en hög spänning vid låg ström.

2). Kan en Tesla-spole ladda en telefon?

Numera släpps smartphones med inbyggd trådlös laddning, som använder principen om en Tesla-spole.

3). Är Tesla-spolen farlig?

Spolen och dess utrustning är mycket farlig eftersom de producerar mycket höga spänningar och strömmar som inte kan säkerställas av människokroppen

4). Varför gör tesla-spolar musik?

Generellt omvandlar denna spole luft runt den till en plasma som förändrar volymen och får vågorna att spridas över alla riktningar och skapa ljud / musik. Detta händer vid en hög frekvens på 20 till 100 kHz.

5). Hur överförde Tesla el trådlöst?

Ett gnistgap används för att ansluta kondensatorer och två spolar. När strömmen matas in genom en transformator producerar den den nödvändiga strömmen och driver hela kretsen.

Således handlar det här om en översikt över Tesla-spolen som kan användas för att generera el med hög spänning, låg ström och högfrekvens. Tesla Coil har förmågan att överföra el trådlöst upp till flera kilometer. Vi såg till att den här artikeln ger läsaren inblick i hur Tesla-spolen fungerar, fördelar och nackdelar och applikationer. Hans uppfinning av trådlös överföring av elektrisk energi har verkligen förändrat sättet världen kommunicerar på.