无论是普通的高中项目还是令人叹为观止的电弧项目,特斯拉线圈都总是很有趣,而且肯定会让您的项目看起来既酷又有吸引力。特斯拉线圈是一种简单的线圈,当提供较小的输入功率(9V)时会在空气中产生高压电场,该电场强度足以发光小灯泡。这项原理是由尼古拉·特斯拉(Nicola Tesla)发明的 ,他也因发明感应电动机,交流电,霓虹灯,遥控器等而享有盛誉。
这款迷你特斯拉线圈电路非常简单,仅需借助9V电池和很少使用的常用电子元件即可工作,这使得它的构建非常容易(手指交叉)。已经有少数人尝试过该项目,但未能获得结果。这主要是由于通常会发生一些细微的错误。因此,如果您已经放弃了Tesla线圈,或者您是本主题的新手,那都没关系,本教程将是构建和调试Tesla线圈并使它正常工作的最后一站。在本DIY教程中,我们将学习如何用9v电池制造一个简单的Tesla Coil线圈并无线传输功率。
警告: 这是一个高压项目,因此请确保您始终知道自己在做什么。该电压不是致命的,但如果直接接触任何电弧,仍然会造成神经和组织损伤。您不必担心太多,但始终记得在通电时不要触摸线圈。
制作微型特斯拉线圈所需的组件
- 电磁线又叫漆包铜线
- 22K电阻
- 2N2222晶体管
- LED
- 普通面包板线
- 任何不导电的圆柱形物体
- 9V电池(或5V电源)
- 面包板
迷你特斯拉线圈工作:
在开始构建Tesla线圈之前,了解其工作原理非常重要。只有这样,我们才能成功构建和调试一个。特斯拉线圈的工作原理是电磁感应。据此,当将导体置于变化的磁场下时,将在导体内部感应出小电流。对于泰斯拉线圈该导体将被称为所述次级线圈和所述变化的磁场将由产生初级线圈通过使振荡电流过初级线圈。
听起来可能有些混乱,但让我们继续进行电路图设计,可以使事情变得更加清晰。
迷你9V Tesla线圈电路图:
下面给出的迷你特斯拉线圈项目的电路图非常简单。因此,让我们了解它的工作原理并学习如何构建它。此迷你特斯拉线圈图中 的主要组件是次级线圈(金色),该次级线圈是通过将电磁线(漆包线)缠绕在圆柱形物体上(任何非导电物体都可以使用)制成的。
大电流高频晶体管(如2N2222)用于通过初级线圈(紫色)提供电流。整个设置由9V电池供电,如上所示。电池的正极通过初级线圈到达晶体管的集电极,发射极接地。这意味着只要晶体管导通,电流就会流过初级线圈。 LED二极管和次级线圈的一端也连接到晶体管的基极,以使电路振荡,这样晶体管将向初级线圈发送振荡电流。如果您想获得更多技术知识并了解电流的振荡方式,可以使用Google的 “ Slayer Exciter Circuit ” 。
因此,通过这种布置,我们有了一个初级线圈,该初级线圈将具有振荡电流,因此将在其周围产生载流磁通。现在,该线圈缠绕在次级线圈上,因此,根据电磁感应定律,将在次级线圈中感应出电压。由于次级线圈的匝数比初级线圈大,因此该电压将是非常高的电压,因此该线圈周围将具有非常强的电通量,足以使普通的CFL灯泡发光并用于无线电力传输。
缠绕次级线圈:
该项目中非常重要的一步是缠绕次级线圈。这是一个耗时的过程,因此请不要着急。首先,您需要一个电磁线圈,也称为漆包线。这些电线可以在继电器线圈,变压器甚至电动机中找到。您可以重复使用一个,也可以自己购买一个新的。导线越细,结果越好。
准备好磁线后,您将需要一个圆柱体。选择此对象时,唯一的规则是它不应该导电,您可以选择PVC管道,纸板卷,甚至将4-5张A4纸叠在一起并卷起来。圆柱体的直径可以在5厘米至10厘米之间,长度至少应为10厘米。对象越长,它可以容纳的匝数越多。
拿到线圈和圆柱形物体之后,就该开始缠绕过程了,只缠绕几圈,并先用胶带固定绕组,然后再进行完整的绕组。缠绕时请确保遵循以下提示
- 尽可能将线圈缠绕
- 请勿将一个线圈圈与另一线圈圈重叠
- 尝试至少获得150圈,通常300圈的值会很好。
常见的误解:
尽管该电路的工作方式和行为类似于特斯拉线圈,但它与实际的特斯拉线圈相距甚远。此电路的正确名称是 Slayer励磁特斯拉线圈 或 Poor Mans Tesla线圈。 您可以通过该电路学习并获得资金,但请注意,这不是特斯拉线圈。话虽这么说,让我们继续我们的项目。一旦准备好线圈,我们就可以完成整个项目的将近90%,只需遵循电路图并进行连接即可,但是有一些常问的问题:“为什么特斯拉线圈不起作用?” 您可以在下面找到答案的问题。
- 除非您知道要为该晶体管选择一个完全等效的晶体管,否则请勿使用普通晶体管代替2N2222。
- 电阻器22K不必完全相同,它可以是12K至30K之间的任何值。
- 确保您使用的9V电池是全新的,因为便宜的电池在该电路中的使用时间不会超过5分钟。如果您使用的是Arduino或可以为您提供+ 5V的电源,您也可以使用它。
- 线圈可以有任意匝数,这是完全可以的,但至少应有至少150匝,您必须确保计数的准确性。
- 该电路的工作电压范围为5V至10V。但是不要通过它推动超过500mA的电流
- LED除了发光以外还有其他用途,它实际上是用于开关晶体管的,因此请不要忽略它,红色的LED可以正常工作。
- 当电路通电时,您的LED可能会发光,也可能不会发光,您不必担心。
- 您可能会或可能不会在次级线圈的自由端上产生火花(电弧),也不必担心。如果获得弧线,请勿触摸。
- 始终仅使用普通的CFL灯泡检查电路是否工作。
- 在次级线圈的顶部添加金属负载(铝箔纸)是可选的,但这肯定会改善结果,但不是强制性的以获得基本工作输出。
- 您几乎没有机会听到任何嘶嘶声,所以不要指望它。
9V迷你特斯拉线圈的制造和测试:
只需按照缠绕线圈的步骤并使用面包板进行连接即可,如电路图所示。完成所有操作后,您的迷你Tesla线圈项目将看起来像这样。
我没有22K电阻或附近有任何电阻,因此如图所示,我并联使用了两个47K电阻。现在,终于是时候玩得开心了。只需使用新的9V电池为电路供电,并使CFL灯泡靠近线圈,您应该能够看到CFL灯泡发光而无需自行连接,如下面的视频所示。您也可以在日光灯上获得相同的效果。继续进行下去,通过增加电流额定值或增加次级线圈的匝数以获得次级线圈自由端的电弧,还有更多的空间可以改善项目。但是,所有这些东西都留给了新教程。
您也可以使用测光计检查电路是否正常工作,只需将万用表置于电压模式即可。触摸电路地面上的黑色探针,并使红色探针漂浮在空中,万用表应能够读取非常高的电压,如下图所示,其中万用表读取的是1247V的非常高的电压。您已经被警告过,请谨慎对待这些高压设置。 在此处了解如何使用数字万用表 。
您还可以通过在NCV模式下使用钳型万用表检查通量的存在。将万用表靠近线圈时,它将随着闪光灯闪烁而发出蜂鸣声。
但是,等等!!!….,如果您的灯泡不发光怎么办。不用担心,这应该是一个非常微妙的问题。首先要尝试的最常见解决方案是更改初级线圈的极性,即将初级线圈的集电极端连接到电池正极,将初级线圈的电池正极端连接到集电极针。这应该可以帮助您解决问题。如果不是,请尝试使用新的9V电池或其他可靠的电源。
即使这样,如果您遇到任何问题,请确保已阅读上面的常见误解标题并检查电路连接。如果一切失败,请随时在下面的评论中发布您的问题。我会尽力使您的电路正常工作。