Svet bezdrôtová technológia Je tu! Vďaka bezdrôtovej technológii bolo vyvinutých nespočetné množstvo bezdrôtových aplikácií, ako je bezdrôtové napájanie osvetlenia, bezdrôtové inteligentné domy, bezdrôtové nabíjačky atď. V roku 1891 vynašiel najslávnejší objav Teslovej cievky vynálezca Nikola Tesla. Tesla bola posadnutá poskytovaním bezdrôtovej energie, čo viedlo k vynálezu Teslovej cievky. Táto cievka nevyžaduje zložitý obvod, a preto je súčasťou nášho každodenného života, ako je diaľkové ovládanie, inteligentné telefóny, počítače, röntgenové lúče, neónové a žiarivkové svetlá atď.
Čo je Tesla Coil?
Definícia: Teslova cievka je rádiofrekvencia oscilátor ktorý poháňa vzduchové jadro s dvojitým vyladením rezonancie transformátor produkovať vysoké napätie s nízkym prúdom.
tesla-coil
Aby sme to lepšie pochopili, definujme si, čo je vysokofrekvenčný oscilátor. V prvom rade si uvedomujeme, že elektronický oscilátor je zariadenie, ktoré produkuje elektrické signály buď sínusovej alebo štvorcovej vlny. Tento elektronický oscilátor produkuje signály v vysokofrekvenčnom rozsahu od 20 kHz do 100 GHz, známy ako vysokofrekvenčný oscilátor.
Princíp fungovania Tesla Coil
Táto cievka má schopnosť produkovať výstupné napätie až niekoľko miliónov voltov na základe veľkosti cievky. Teslova cievka funguje na princípe na dosiahnutie stavu tzv rezonancia . Primárna cievka tu emituje obrovské množstvo prúdu do sekundárnej cievky, aby poháňala sekundárny obvod s maximálnou energiou. Doladený obvod pomáha strieľať prúd z primárneho do sekundárneho obvodu na vyladenej rezonančnej frekvencii.
Schéma zapojenia Teslovej cievky
Táto cievka má dve hlavné časti - primárnu cievku a sekundárnu cievku, pričom každá cievka má vlastný kondenzátor. Iskerová medzera spája cievky a kondenzátory .Funkciou iskriska je generovať iskru, aby sa vzrušil systém.
schéma obvodu tesla-coil
Tesla Coil pracuje
Táto cievka používa špecializovaný transformátor nazývaný rezonančný transformátor, vysokofrekvenčný transformátor alebo kmitavý transformátor.
Primárna cievka je pripojená k zdroju energie a sekundárna cievka transformátora je voľne spojená, aby sa zabezpečilo, že rezonuje. Kondenzátor zapojený paralelne s obvodom transformátora funguje ako ladiaci obvod alebo ako LC obvod generovať signály na konkrétnej frekvencii.
Primár transformátora, ktorý sa inak označuje ako rezonančný transformátor, postupuje nahor a vytvára veľmi vysoké úrovne napätia v rozmedzí od 2 kV do 30 kV, ktoré zase nabíja kondenzátor. Pri hromadení obrovského množstva náboja v kondenzátore sa nakoniec rozpadne vzduch z iskry. Kondenzátor vyžaruje obrovské množstvo prúdu cez Tesla cievku (L1, L2), ktorá na výstupe generuje vysoké napätie.
Frekvencia oscilácií
Kombinácia kondenzátora a primárneho vinutia „L1“ obvodu tvorí vyladený obvod. Tento vyladený obvod zaisťuje, že primárny aj sekundárny obvod sú vyladené tak, aby rezonovali na rovnakej frekvencii. Rezonančné frekvencie primárneho „f1“ a sekundárnych obvodov „f2“ a sú dané vzťahom
f1 = 1 / 2π √ L1C1 a f2 = 1 / 2π √ L2C2
Pretože sekundárny obvod nie je možné nastaviť, pohyblivý kohútik na „L1“ sa používa na vyladenie primárneho obvodu, kým obidva okruhy nerezonujú na rovnakej frekvencii. Preto je frekvencia primárnej frekvencie rovnaká ako sekundárna frekvencia.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
Podmienkou toho, aby primárne a sekundárne rezonovali s rovnakou frekvenciou, je
L1C1 = L2C2
Výstupné napätie v rezonančnom transformátore nezávisí od pomeru počtu závitov ako v bežnom transformátore. Hneď ako začne cyklus a keď sa búda nastaví, energia primárneho okruhu sa uloží do primárneho kondenzátora „C1“ a napätie, pri ktorom sa iskra rozpadne, je „V1“.
W1 = 1 / 2C1V1dva
Podobne je energia na sekundárnej cievke daná,
W2 = 1 / 2C2V2dva
Za predpokladu, že nedochádza k žiadnym stratám energie, W2 = W1. Zjednodušením vyššie uvedenej rovnice dostaneme
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
Vo vyššie uvedenej rovnici je možné dosiahnuť špičkové napätie, keď nedochádza k poruchám vzduchu. Špičkové napätie je napätie, pri ktorom sa vzduch rozpadne a začne viesť.
Výhody / nevýhody Tesla Coil
Výhody sú
- Umožňuje rovnomerné rozloženie napätia v cievkach vinutia.
- Zvyšuje napätie pomalým tempom, a teda nedochádza k jeho poškodeniu.
- Skvelý výkon.
- Použitie trojfázových usmerňovačov pre vyššie výkony môže ponúknuť obrovské zdieľanie záťaže.
Nevýhody sú
- Teslova cievka predstavuje niekoľko zdravotných rizík v dôsledku vysokofrekvenčnej emisie vysokého napätia, ktorá zahŕňa popáleniny kože, poškodenie nervového systému a srdca.
- Zahŕňa vysoké náklady na nákup veľkého jednosmerného vyhladzovacieho kondenzátora.
- Konštrukcia obvodu zaberá veľa času, pretože rezonácia musí byť dokonalá
Aplikácie Tesla Coil
V súčasnosti tieto cievky nevyžadujú na výrobu vysokého napätia veľké zložité obvody. Malé cievky Tesla si napriek tomu nachádzajú svoje uplatnenie v rôznych odvetviach.
- Zváranie hliníka
- Tieto cievky používajú autá na zapaľovanie sviečky
- Vytvorení fanúšikovia Tesla cievok, ktoré sa používajú na generovanie umelého osvetlenia, znejú ako hudba Tesla cievky v priemysle zábavy a vzdelávania sa používajú ako lákadlá na veľtrhoch elektroniky a vedeckých múzeách
- Vysokovakuové systémy a zapaľovače
- Detektory úniku vákuového systému
Časté otázky
1). Čo robia Teslove cievky?
Táto cievka je vysokofrekvenčný oscilátor, ktorý poháňa rezonančný transformátor na generovanie vysokého napätia pri nízkom prúde.
2). Môže Tesla cievka nabíjať telefón?
V dnešnej dobe sú smartfóny uvádzané na trh so zabudovaným bezdrôtovým nabíjaním, ktoré využíva princíp Teslovej cievky.
3). Je Teslova cievka nebezpečná?
Cievka a jej zariadenie sú veľmi nebezpečné, pretože vytvárajú veľmi vysoké napätie a prúdy, ktoré ľudské telo nedokáže zabezpečiť
4). Prečo tesla cievky robia hudbu?
Všeobecne táto cievka premieňa vzduch okolo seba na plazmu, ktorá mení hlasitosť a spôsobuje, že sa vlny šíria všetkými smermi a vytvárajú zvuk / hudbu. To sa deje pri vysokej frekvencii 20 až 100 kHz.
5). Ako Tesla prenášala elektrinu bezdrôtovo?
Na pripojenie kondenzátorov a dvoch cievok sa používa iskrisko. Keď sa energia dodáva cez transformátor, vytvára potrebný prúd a napája celý obvod.
Toto je teda všetko o prehľad Teslovej cievky ktoré možno použiť na výrobu elektriny vysokého napätia, nízkeho prúdu a vysokej frekvencie. Tesla Coil má schopnosť bezdrôtovo prenášať elektrinu až na niekoľko kilometrov. Zaistili sme, že tento článok poskytne čitateľovi pohľad na fungovanie Teslovej cievky, výhody a nevýhody a aplikácie. Jeho vynález bezdrôtového prenosu elektrickej energie skutočne zmenil spôsob komunikácie sveta.
