Wat is Tesla-spoel: schakelschema, werking en toepassingen

Wat is Tesla-spoel: schakelschema, werking en toepassingen

De wereld van Draadloze technologie is hier! Ontelbare draadloze toepassingen zoals draadloze verlichting, draadloze slimme huizen, draadloze opladers enzovoort zijn ontwikkeld dankzij draadloze technologie. In 1891 werd de beroemdste ontdekking van de Tesla-spoel uitgevonden door de uitvinder Nikola Tesla. Tesla was geobsedeerd door het leveren van draadloze energie, wat leidde tot de uitvinding van de Tesla-spoel. Deze spoel heeft geen complex circuit nodig en maakt daarom deel uit van ons dagelijks leven, zoals afstandsbediening, smartphones, computers, röntgenstraling, neon- en fluorescentielampen, enzovoort.



Wat is Tesla Coil?

Definitie: Een Tesla-spoel is een radiofrequentie oscillator dat drijft de luchtkern dubbel afgestemde resonantie aan transformator om hoge spanningen te produceren met lage stromen.


Tesla-spoel

tesla-spoel





Laten we voor een beter begrip definiëren wat een radiofrequentie-oscillator is. In de eerste plaats zijn we ons ervan bewust dat de elektronische oscillator is een apparaat dat elektrische signalen produceert van een sinusgolf of een blokgolf. Deze elektronische oscillator produceert signalen in het radiofrequentiebereik van 20 kHz tot 100 GHz, ook wel bekend als een radiofrequentie-oscillator.

Werkingsprincipe van Tesla-spoel

Deze spoel kan uitgangsspanningen tot enkele miljoenen volt produceren op basis van de grootte van de spoel. De Tesla-spoel werkt volgens een principe om een ​​aandoening genaamd te bereiken resonantie ​Hier zendt de primaire spoel enorme hoeveelheden stroom uit in de secundaire spoel om het secundaire circuit met maximale energie aan te drijven. Het nauwkeurig afgestemde circuit helpt om de stroom van het primaire naar het secundaire circuit op een afgestemde resonantiefrequentie te schieten.



Tesla Coil schakelschema

Deze spoel heeft twee hoofdonderdelen: een primaire spoel en een secundaire spoel, waarbij elke spoel zijn eigen condensator heeft. Een vonkbrug verbindt de spoelen en condensatoren De functionaliteit van de vonkbrug is om de vonk te genereren om het systeem op te wekken.

Tesla-spoel-schakelschema

tesla-spoel-schakelschema

Tesla Coil werkt

Deze spoel maakt gebruik van een gespecialiseerde transformator, een resonante transformator, een radiofrequente transformator of een oscillatietransformator.


De primaire spoel is verbonden met de stroombron en de secundaire spoel van een transformator is losjes gekoppeld om ervoor te zorgen dat deze resoneert. De condensator die parallel is verbonden met het transformatorcircuit, fungeert als een afstemcircuit of een LC-circuit om signalen op een specifieke frequentie te genereren.

De primaire van de transformator, ook wel resonantietransformator genoemd, gaat omhoog om zeer hoge spanningsniveaus te genereren tussen 2kv en 30 kV, die op zijn beurt de condensator opladen. Met de accumulatie van enorme hoeveelheden lading in de condensator breekt uiteindelijk de lucht van de vonkbrug af. De condensator geeft een enorme hoeveelheid stroom door de Tesla-spoel (L1, L2), die op zijn beurt een hoge spanning aan de uitgang genereert.

Trillingsfrequentie

De combinatie van een condensator en primaire wikkeling ‘L1’ van het circuit vormt een afgestemd circuit. Deze afgestemde kring zorgt ervoor dat zowel de primaire als de secundaire kring fijn afgesteld zijn om op dezelfde frequentie te resoneren. De resonantiefrequenties van de primaire ‘f1’ en secundaire circuits ‘f2’ en worden gegeven door,

f1 = 1 / 2π L1C1 en f2 = 1 / 2π L2C2

Omdat het secundaire circuit niet kan worden aangepast, wordt de beweegbare tik op ‘L1’ gebruikt om het primaire circuit af te stemmen totdat beide circuits op dezelfde frequentie resoneren. Daarom is de frequentie van de primaire hetzelfde als de secundaire.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π L2C2

De voorwaarde voor primaire en secundaire resonantie op dezelfde frequentie is,

L1C1 = L2C2

De uitgangsspanning in de resonante transformator is niet afhankelijk van het aantal windingen zoals bij een gewone transformator. Zodra de cyclus begint en de spar opstart, wordt de energie van het primaire circuit opgeslagen in de primaire condensator ‘C1’ en is de spanning waarop de vonk afbreekt ‘V1’.

W1 = 1 / 2C1V1twee

Evenzo wordt de energie bij de secundaire spoel gegeven door,

W2 = 1 / 2C2V2twee

Ervan uitgaande dat er geen energieverlies is, is W2 = W1. Als we de bovenstaande vergelijking vereenvoudigen, krijgen we

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

In de bovenstaande vergelijking kan de piekspanning worden bereikt wanneer er geen luchtafbraak optreedt. De piekspanning is de spanning waarbij de lucht afbreekt en begint te geleiden.

Voordelen / nadelen van Tesla Coil

De voordelen zijn

  • Maakt een gelijkmatige verdeling van de spanning over de wikkelspoelen mogelijk.
  • Bouwt de spanning langzaam op en dus geen schade.
  • Goed optreden.
  • Het gebruik van driefasige gelijkrichters voor hogere vermogens kan een enorme belastingverdeling bieden.

De nadelen zijn

  • Tesla-spoel brengt verschillende gezondheidsrisico's met zich mee als gevolg van hoogspanningsradiofrequentie-emissie, waaronder huidverbranding, schade aan het zenuwstelsel en het hart.
  • Betekent hoge kosten bij het kopen van een grote DC-afvlakcondensator.
  • De constructie van een circuit kost veel tijd, omdat het perfect moet zijn om te resoneren

Toepassingen van Tesla Coil

Momenteel hebben deze spoelen geen grote complexe schakelingen nodig om een ​​hoge spanning te produceren. Toch vinden kleine Tesla-spoelen hun toepassingen in verschillende sectoren.

  • Aluminium lassen
  • Auto's gebruiken deze bobines voor de ontsteking van de bougie
  • Gemaakt Tesla-spoelventilatoren, gebruikt om kunstmatige verlichting te genereren, klinkt als muziek Tesla-spoelen in de entertainment- en onderwijsindustrie worden gebruikt als attracties op elektronicabeurzen en wetenschapsmusea
  • Hoogvacuümsystemen en boogaanstekers
  • Lekdetectoren voor vacuümsystemen

Veelgestelde vragen

1). Wat doen Tesla-spoelen?

Deze spoel is een radiofrequente oscillator die een resonante transformator aandrijft om een ​​hoge spanning bij lage stroom op te wekken.

2). Kan een Tesla-spoel een telefoon opladen?

Tegenwoordig worden smartphones uitgebracht met ingebouwd draadloos opladen, waarbij gebruik wordt gemaakt van het principe van een Tesla-spoel.

3). Is een Tesla-spoel gevaarlijk?

De spoel en zijn uitrusting zijn erg gevaarlijk omdat ze zeer hoge spanningen en stromen produceren die niet door het menselijk lichaam kunnen worden gegarandeerd

4). Waarom maken Tesla Coils muziek?

Over het algemeen zet deze spoel de lucht eromheen om in een plasma dat van volume verandert en ervoor zorgt dat de golven zich over alle richtingen verspreiden, waardoor geluid / muziek ontstaat. Dit gebeurt bij een hoge frequentie van 20 tot 100 kHz.

5). Hoe heeft Tesla elektriciteit draadloos verzonden?

Een vonkbrug wordt gebruikt om de condensatoren en twee spoelen aan te sluiten. Omdat de stroom wordt ingevoerd via een transformator, produceert deze de nodige stroom en voedt het het hele circuit.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de Tesla-spoel dat kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken met een hoge spanning, een lage stroomsterkte en een hoge frequentie. Tesla Coil heeft de mogelijkheid om elektriciteit tot enkele kilometers draadloos te verzenden. We hebben ervoor gezorgd dat dit artikel de lezer inzicht geeft in de werking van de Tesla-spoel, voor- en nadelen en toepassingen. Echt, zijn uitvinding van draadloze transmissie van elektrische energie heeft de manier waarop de wereld communiceert veranderd.