Pasaule bezvadu tehnoloģija ir šeit! Bezvadu tehnoloģiju dēļ tiek izstrādātas neskaitāmas bezvadu lietojumprogrammas, piemēram, bezvadu apgaismojums, bezvadu viedās mājas, bezvadu lādētāji un tā tālāk. 1891. gadā slavenāko Tesla spoles atklājumu izgudroja izgudrotājs Nikola Tesla. Tesla bija apsēsta ar bezvadu enerģijas nodrošināšanu, kas noveda pie Tesla spoles izgudrošanas. Šai spolei nav nepieciešama sarežģīta shēma, tāpēc tā ir mūsu ikdienas sastāvdaļa, piemēram, tālvadība, viedtālruņi, datori, rentgenstari, neona un dienasgaismas spuldzes utt.
Kas ir Tesla spole?
Definīcija: Tesla spole ir radio frekvence oscilators kas virza gaisa kodola dubulto skaņu transformators lai ražotu augstu spriegumu ar zemu strāvu.
tesla-spole
Lai labāk saprastu, definēsim, kas ir radiofrekvenču oscilators. Pirmkārt, mēs zinām, ka elektroniskais oscilators ir ierīce, kas rada sinusoidāla vai kvadrātveida viļņa elektriskos signālus. Šis elektroniskais oscilators rada signālus radiofrekvenču diapazonā no 20 kHz līdz 100 GHz, kas pazīstams kā radiofrekvenču oscilators.
Tesla spoles darbības princips
Šī spole var radīt izejas spriegumu līdz vairākiem miljoniem voltu, pamatojoties uz spoles lielumu. Tesla spole darbojas pēc principa, lai sasniegtu saucamo stāvokli rezonanse . Šeit primārā spole sekundārajā spolē izstaro milzīgu daudzumu strāvas, lai sekundāro ķēdi darbinātu ar maksimālu enerģiju. Pielāgotā shēma palīdz uzņemt strāvu no primārās uz sekundāro ķēdi ar noregulētu rezonanses frekvenci.
Tesla spoles ķēdes shēma
Šai spolei ir divas galvenās daļas - primārā spole un sekundārā spole, katrai spolei ir savs kondensators. Dzirksteles sprauga savieno spoles un kondensatori Dzirksteles spraugas funkcionalitāte ir radīt dzirksti, lai uzbudinātu sistēmu.
tesla-spole-shēma-shēma
Tesla spole darbojas
Šajā spolē tiek izmantots specializēts transformators, ko sauc par rezonanses transformatoru, radiofrekvences transformatoru vai svārstību transformatoru.
Primārā spole ir savienota ar strāvas avotu, un transformatora sekundārā spole ir brīvi savienota, lai nodrošinātu tās rezonansi. Kondensators, kas savienots paralēli transformatora ķēdei, darbojas kā regulēšanas shēma vai LC ķēde lai ģenerētu signālus ar noteiktu frekvenci.
Transformatora primārais elements, kas citādi tiek dēvēts par rezonanses transformatoru, palielina sprieguma līmeni no 2kv līdz 30 kV, kas savukārt uzlādē kondensatoru. Ar kondensatorā uzkrāto milzīgu daudzumu lādiņu galu galā tiek sadalīts dzirksteles spraugas gaiss. Kondensators caur Tesla spoli izstaro milzīgu strāvas daudzumu (L1, L2), kas savukārt rada lielu spriegumu izejā.
Svārstību biežums
Kondensatora un ķēdes primārā tinuma ‘L1’ kombinācija veido noregulētu shēmu. Šī noregulētā shēma nodrošina, ka gan primārā, gan sekundārā ķēde tiek precīzi noregulēta, lai rezonētu vienā un tajā pašā frekvencē. Primāro “f1” un sekundāro ķēžu “f2” rezonanses frekvences, kuras
f1 = 1 / 2π √ L1C1 un f2 = 1 / 2π √ L2C2
Tā kā sekundāro ķēdi nevar noregulēt, pārvietojamo pieskārienu “L1” izmanto primārās ķēdes noregulēšanai, līdz abas ķēdes rezonē vienā un tajā pašā frekvencē. Tāpēc primārā biežums ir tāds pats kā sekundārais.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
Nosacījums, lai primārā un sekundārā rezonētu vienā un tajā pašā frekvencē, ir
L1C1 = L2C2
Izejas spriegums rezonanses transformatorā nav atkarīgs no pagriezienu skaita attiecības kā parastajā transformatorā. Tiklīdz cikls sākas un kad spars izveidojas, primārās ķēdes enerģija tiek uzkrāta primārajā kondensatorā ‘C1’, un spriegums, pie kura dzirkstele sadalās, ir ‘V1’.
W1 = 1 / 2C1V1divi
Līdzīgi enerģiju sekundārajā spolē dod:
W2 = 1 / 2C2V2divi
Pieņemot, ka nav enerģijas zuduma, W2 = W1. Vienkāršojot iepriekš minēto vienādojumu, mēs iegūstam
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
Iepriekš minētajā vienādojumā maksimālo spriegumu var sasniegt, ja gaiss nesadalās. Maksimālais spriegums ir spriegums, pie kura gaiss sadalās un sāk vadīt.
Tesla spoles priekšrocības / trūkumi
Priekšrocības ir
- Ļauj vienmērīgi sadalīt spriegumu visā tinumu spolēs.
- Lēnām veido spriegumu un tādējādi nesabojā.
- Lielisks sniegums.
- Trīsfāzu taisngriežu izmantošana lielākām jaudām var piedāvāt milzīgu slodzes sadali.
Trūkumi ir
- Tesla spole rada vairākus veselības apdraudējumus augsta sprieguma radiofrekvenču emisijas dēļ, kas ietver ādas apdegumus, nervu sistēmas un sirds bojājumus.
- Ietver lielas izmaksas liela līdzstrāvas izlīdzināšanas kondensatora iegādē.
- Kontūras uzbūve patērē daudz laika, jo tai jābūt perfektai, lai atbalsotos
Tesla spoles pielietojums
Pašlaik šīm spolēm nav vajadzīgas lielas sarežģītas shēmas, lai radītu augstu spriegumu. Neskatoties uz to, mazie Tesla ruļļi izmanto dažādos sektoros.
- Alumīnija metināšana
- Automašīnas izmanto šīs spoles aizdedzes sveces aizdedzei
- Izveidotie Tesla spoles ventilatori, ko izmanto mākslīgā apgaismojuma radīšanai, izklausās kā mūzika Tesla spoles izklaides un izglītības nozarē tiek izmantotas kā atrakcijas elektronikas izstādēs un zinātnes muzejos
- Augsta vakuuma sistēmas un loka šķiltavas
- Vakuuma sistēmas noplūdes detektori
Bieži uzdotie jautājumi
1). Ko dara Tesla spoles?
Šī spole ir radiofrekvenču oscilators, kas virza rezonanses transformatoru, lai ģenerētu augstu spriegumu ar zemu strāvu.
2). Vai Tesla spole var uzlādēt tālruni?
Mūsdienās viedtālruņi tiek izlaisti ar iebūvētu bezvadu uzlādi, kas izmanto Tesla spoles principu.
3). Vai Tesla spole ir bīstama?
Spole un tās aprīkojums ir ļoti bīstami, jo rada ļoti augstu spriegumu un strāvu, ko cilvēka ķermenis nevar nodrošināt
4). Kāpēc teslas spoles muzicē?
Parasti šī spole ap to esošo gaisu pārveido par plazmu, kas maina tilpumu un izraisa viļņu izplatīšanos visos virzienos, radot skaņu / mūziku. Tas notiek augstā frekvencē no 20 līdz 100 kHz.
5). Kā Tesla bezvadu vadīja elektrību?
Kondensatoru un divu ruļļu savienošanai tiek izmantota dzirksteļsprauga. Tā kā jauda tiek ievadīta caur transformatoru, tā rada nepieciešamo strāvu un baro visu ķēdi.
Tādējādi tas ir viss Tesla spoles pārskats ko var izmantot augstsprieguma, zemas strāvas un augstfrekvences elektroenerģijas ražošanai. Tesla Coil ir spēja bezvadu pārsūtīt elektrību līdz vairākiem kilometriem. Mēs nodrošinājām, ka šis raksts sniedz lasītājam ieskatu Tesla spoles darbībā, priekšrocībās un trūkumos, kā arī lietojumos. Patiesi, viņa izgudrojums par bezvadu elektroenerģijas pārraidi ir mainījis pasaules komunikācijas veidu.
