Die Welt von kabellose Technologie ist hier! Dank der drahtlosen Technologie werden unzählige drahtlose Anwendungen wie drahtlose Beleuchtung, drahtlose Smart Homes, drahtlose Ladegeräte usw. entwickelt. 1891 erfand der Erfinder Nikola Tesla die berühmteste Entdeckung der Tesla-Spule. Tesla war besessen davon, drahtlose Energie bereitzustellen, was zur Erfindung der Tesla-Spule führte. Diese Spule erfordert keine komplexe Schaltung und ist daher Teil unseres täglichen Lebens wie Fernbedienung, Smartphones, Computer, Röntgenstrahlen, Neon- und Leuchtstofflampen usw.
Was ist Tesla-Spule?
Definition: Eine Tesla-Spule ist eine Hochfrequenz Oszillator das treibt die doppelt abgestimmte Resonanz des Luftkerns an Transformator hohe Spannungen mit niedrigen Strömen zu erzeugen.
Tesla-Spule
Um besser zu verstehen, definieren wir, was ein Hochfrequenzoszillator ist. In erster Linie sind wir uns bewusst, dass die elektronischer Oszillator ist ein Gerät, das elektrische Signale entweder einer Sinuswelle oder einer Rechteckwelle erzeugt. Dieser elektronische Oszillator erzeugt Signale im Hochfrequenzbereich von 20 kHz bis 100 GHz, die als Hochfrequenzoszillator bekannt sind.
Funktionsprinzip der Tesla-Spule
Diese Spule hat die Fähigkeit, Ausgangsspannungen von bis zu mehreren Millionen Volt basierend auf der Größe der Spule zu erzeugen. Die Tesla-Spule arbeitet nach einem Prinzip, um eine Bedingung zu erreichen, die als bezeichnet wird Resonanz . Hier gibt die Primärspule große Strommengen in die Sekundärspule ab, um den Sekundärkreis mit maximaler Energie anzutreiben. Der fein abgestimmte Schaltkreis hilft dabei, den Strom vom Primär- zum Sekundärkreis mit einer abgestimmten Resonanzfrequenz abzuschießen.
Tesla-Spulenschaltplan
Diese Spule besteht aus zwei Hauptteilen - einer Primärspule und einer Sekundärspule, wobei jede Spule einen eigenen Kondensator hat. Eine Funkenstrecke verbindet die Spulen und Kondensatoren Die Funktionalität der Funkenstrecke besteht darin, den Funken zu erzeugen, um das System anzuregen.
Tesla-Spulen-Schaltplan
Tesla-Spulen arbeiten
Diese Spule verwendet einen speziellen Transformator, der als Resonanztransformator, Hochfrequenztransformator oder Schwingungstransformator bezeichnet wird.
Die Primärspule ist mit der Stromquelle verbunden und die Sekundärspule eines Transformators ist lose gekoppelt, um sicherzustellen, dass sie in Resonanz ist. Der parallel zur Transformatorschaltung geschaltete Kondensator wirkt als Abstimmschaltung oder als LC-Schaltung Signale mit einer bestimmten Frequenz zu erzeugen.
Die Primärwicklung des Transformators, die auch als Resonanztransformator bezeichnet wird, erzeugt sehr hohe Spannungspegel zwischen 2 kV und 30 kV, wodurch der Kondensator aufgeladen wird. Mit der Ansammlung massiver Ladungsmengen im Kondensator bricht schließlich die Luft der Funkenstrecke zusammen. Der Kondensator gibt eine große Menge Strom durch die Tesla-Spule (L1, L2) ab, die wiederum eine hohe Spannung am Ausgang erzeugt.
Schwingungsfrequenz
Die Kombination eines Kondensators und der Primärwicklung „L1“ der Schaltung bildet eine abgestimmte Schaltung. Dieser abgestimmte Schaltkreis stellt sicher, dass sowohl der Primär- als auch der Sekundärkreis fein abgestimmt sind, um mit derselben Frequenz zu schwingen. Die Resonanzfrequenzen des Primärkreises „f1“ und des Sekundärkreises „f2“ sind gegeben durch:
f1 = 1 / 2π √ L1C1 und f2 = 1/2π √ L2C2
Da der Sekundärkreis nicht eingestellt werden kann, wird der Primärkreis mit dem beweglichen Abgriff auf „L1“ eingestellt, bis beide Kreise mit derselben Frequenz in Resonanz sind. Daher ist die Frequenz der Primärseite dieselbe wie die der Sekundärseite.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1/2π √ L2C2
Die Bedingung, dass Primär und Sekundär mit derselben Frequenz schwingen, ist:
L1C1 = L2C2
Die Ausgangsspannung im Resonanztransformator hängt nicht wie bei einem normalen Transformator vom Verhältnis der Windungszahlen ab. Sobald der Zyklus beginnt und sich der Holm aufbaut, wird die Energie des Primärkreises im Primärkondensator „C1“ gespeichert und die Spannung, bei der der Funke zusammenbricht, ist „V1“.
W1 = 1 / 2C1V1zwei
In ähnlicher Weise ist die Energie an der Sekundärspule gegeben durch:
W2 = 1 / 2C2V2zwei
Unter der Annahme, dass kein Energieverlust vorliegt, ist W2 = W1. Wenn wir die obige Gleichung vereinfachen, erhalten wir
V2 = V1 - C1 / C2 = V1 - L2 / L1
In der obigen Gleichung kann die Spitzenspannung erreicht werden, wenn kein Luftausfall auftritt. Die Spitzenspannung ist die Spannung, bei der die Luft zusammenbricht und zu leiten beginnt.
Vor- und Nachteile der Tesla-Spule
Die Vorteile sind
- Ermöglicht eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die Wicklungsspulen.
- Baut die Spannung langsam auf und verursacht somit keinen Schaden.
- Gute Leistung.
- Die Verwendung von 3-Phasen-Gleichrichtern für höhere Leistungen kann eine enorme Lastverteilung bieten.
Die Nachteile sind
- Die Tesla-Spule ist aufgrund der Hochspannungs-Hochfrequenzemission, zu der Hautverbrennungen, Schäden am Nervensystem und am Herzen gehören, gesundheitsschädlich.
- Mit hohen Kosten beim Kauf eines großen Gleichstrom-Glättungskondensators verbunden.
- Der Aufbau einer Schaltung nimmt viel Zeit in Anspruch, da sie perfekt sein muss, um mitschwingen zu können
Anwendungen von Tesla Coil
Gegenwärtig benötigen diese Spulen keine großen komplexen Schaltungen, um Hochspannung zu erzeugen. Trotzdem finden kleine Tesla-Spulen ihre Anwendung in einer Reihe von Sektoren.
- Aluminiumschweißen
- Autos verwenden diese Spulen für die Zündung der Zündkerze
- Erstellte Tesla-Spulenlüfter, die zur Erzeugung künstlichen Lichts verwendet werden, klingen wie Musik. Tesla-Spulen in der Unterhaltungs- und Bildungsbranche werden als Attraktionen auf Elektronikmessen und Wissenschaftsmuseen verwendet
- Hochvakuumsysteme und Lichtbogenfeuerzeuge
- Lecksucher des Vakuumsystems
FAQs
1). Was machen Tesla-Spulen?
Diese Spule ist ein Hochfrequenzoszillator, der einen Resonanztransformator antreibt, um eine hohe Spannung bei niedrigem Strom zu erzeugen.
2). Kann eine Tesla-Spule ein Telefon aufladen?
Heutzutage werden Smartphones mit integriertem kabellosen Laden herausgebracht, das das Prinzip einer Tesla-Spule verwendet.
3). Ist die Tesla-Spule gefährlich?
Die Spule und ihre Ausrüstung sind sehr gefährlich, da sie sehr hohe Spannungen und Ströme erzeugen, die vom menschlichen Körper nicht sichergestellt werden können
4). Warum machen Tesla-Spulen Musik?
Im Allgemeinen wandelt diese Spule Luft um sie herum in ein Plasma um, das die Lautstärke ändert und bewirkt, dass sich die Wellen in alle Richtungen ausbreiten und Klang / Musik erzeugen. Dies geschieht bei einer hohen Frequenz von 20 bis 100 kHz.
5). Wie hat Tesla Strom drahtlos übertragen?
Eine Funkenstrecke verbindet die Kondensatoren und zwei Spulen. Wenn der Strom über einen Transformator eingespeist wird, erzeugt er den erforderlichen Strom und versorgt den gesamten Stromkreis.
Das ist also alles über eine Übersicht über die Tesla-Spule Dies kann verwendet werden, um Strom mit hoher Spannung, niedrigem Strom und hoher Frequenz zu erzeugen. Tesla Coil kann bis zu mehreren Kilometern drahtlos Strom übertragen. Wir haben sichergestellt, dass dieser Artikel dem Leser Einblicke in die Funktionsweise der Tesla-Spule, die Vor- und Nachteile sowie die Anwendungen gibt. Wahrlich, seine Erfindung der drahtlosen Übertragung elektrischer Energie hat die Art und Weise verändert, wie die Welt kommuniziert.
