华体汇注册:什么是“特斯拉线圈”和“谐振变压器”？

　　一般情况下，空气被认为是绝缘的，当电极两头的电压足够高，空气中的分子被电离，构成各种离子，此刻空气被击穿，空气变成导体，电流经过就会构成电弧。

　　那么击穿空气需求多大电压呢？3KV/mm（该值随压力、温度、湿度改动）。也便是说，假如要在1cm的间隔上发生电弧，那就要30KV。可见特斯拉线圈上的输出电压有多高了。当然你能够说，在划破漫空的大自然雷电面前，这都不算什么。

　　升压变压器（变压器1）：经过匝数之比升高电压，能将电压升高到上千伏。作业频率较低（市电频率50~60Hz），一般带有磁芯；

　　火花空隙：由两个电极构成，之间有较短间隔空隙，图中描绘为“Spark Gap”；

　　谐振变压器（变压器2）：由图中的初级线圈（Primary Coil）和次级线圈（Second Coil）组成，所谓的特斯拉线圈指的便是这个；

　　电容（电容1）：起到储能效果，而且与谐振变压器中的初级线圈（Primary Coil）构成LC谐振电路；

　　你或许觉得谐振变压器中的次级线圈（Second Coil）出现开路状况，没有电流流过。但实际上线圈的寄生电容、以及线圈顶部的环状体电极（Torus）与大地之间的电容，组合构成了“等效电容”（电容2），且电压足够高时，就会击穿空气，在电容上流经电流：

　　上图（b）中，电容和电感组成了经典的LC谐振电路。简而言之，电容里贮存的能量逐渐开释，传递给电感；然后电感的能量逐渐开释，传递给电容，循环往复。能量交互的周期为谐振频率（与电容、电感有关），考虑到电路上不可避免的电阻耗费，能量会逐渐减小。

　　当能量削减，火花空隙两个电极上高电压难以保持，火花空隙断路，从头再回到上图（a）的状况。

　　留意，经过L、C的取值，LC电路的谐振频率很高（数百KHz）。结合火花空隙的开、关，以及LC谐振电路的振荡，电容上电压波形示意图如下所示：

　　相对LC电路谐振进程，电容的充电进程较慢，这便是为什么图6（a）、（b）别离标示了慢电路（Slow Circuit）和快电路（Fast Circuit）。

　　当然，比较50/60Hz的输入电源，慢电路仍是很快的！所以在输入电源的一个周期内，慢电路和快电路作为一个大全体发生过很屡次。

　　终究迎来了由初级线圈（Primary Coil）和次级线圈（Second Coil）组成的谐振变压器。其间初级线圈一起归于上述LC谐振电路。

　　谐振变压器和一般变压器（如图3中的变压器1）的作业原理不一样，一般变压器根据电磁感应的原理，即初级线圈和次级线圈环绕同一个磁芯绕制而成，两个线圈同享相同的磁通量，两个线圈电压之比与两个线圈匝数之比有关：

　　谐振变压器根据共振（谐振）原理。在声波范畴有共振，比如女高音歌唱家经过声响能够把玻璃杯振碎，首要是由于两者谐振频率共同，能量经过声波最大化传递到杯子，使其振荡、决裂。在电磁波范畴也有共振，咱们细心看图9的谐振变压器，其实包含了两个LC谐振电路，假如当两个谐振频率相同，能量就会最大化进行交互。

　　谐振变压器作业频率很高，一般没有磁芯；两个线圈的磁通量不相同，因而两个线圈不需求严密挨近或对齐。

　　谐振变压器初级线圈和次级线圈上的电压之比公式如下，它和两个线圈的电感量（受匝数、直径、长度影响）、谐振电路质量要素Q（代表选频才能）、耦合系数K（受间隔影响）有关：

　　咱们看图2中特斯拉线圈的实物图也的确能够正常的看到谐振变压器两个线圈的匝数之比很大，代表升压很高。

　　谐振变压器的能量交互很杂乱，能量能够从初级线圈传递到次级线圈，也会从次级线圈传递到初级线圈，我没深化学习过，在此不打开，可是你能幻想一下常见RFID运用便是根据这种原理：

　　今日咱们介绍了特斯拉线圈，它的中心是两个LC电路构成的谐振变压器，它的输出电压十分高，以至于能电击穿空气。

　　制造特斯拉线圈线圈的难点在于两个LC电路的谐振频率要保持共同，这要耗费很大功夫调试谐振变压器上的环状体电极（Torus）。

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　　为设计标准。(放电间隔：

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