電弧就是在常壓下的低溫等離子體。你具體需要什么類型的電弧呢?
插拔電源插銷會產生電弧,黑暗中脫掉毛衣會有電弧,電焊機的電弧,電棍上的噼噼的電?。?a href="/tags-h-s.html" target="_blank" class="be173a8d45cb646f relatedlink">還是特斯拉變壓器的高頻電?。窟€是馬克思起電機上的雷擊高壓電弧?或是靜電發(fā)生器上的電弧。
不同電弧的產生方法不同,根據(jù)你的需要才能制定方案:)
特斯拉線圈問題
一塊平整光滑的玻璃板懸置在空中,玻璃板兩面中央各有一個圓形小電極,一極接高壓,另一極接地。當電壓升到2至3萬伏時,圓形電極附近出現(xiàn)藍色光暈。當電壓繼續(xù)升高到5至6萬伏時,藍光隨之增強。當電壓升高到7至8萬伏時,玻璃板表面出現(xiàn)大范圍樹枝狀的放電條紋。當電壓升到10萬伏時,高壓電流從平面玻璃板的中心向四邊,沿玻璃表面出現(xiàn)弧光放電。一根根蜿蜒扭曲的藍色電弧,猶如一條條閃動著奇異光彩的藍色小蛇在玻璃板上劇烈顫動。由于這些放電形式都是沿著玻璃板表面進行的,因此被稱為沿面放電。
出現(xiàn)沿面放電現(xiàn)象的原因是:玻璃板是絕緣介質,當兩電極間電壓升高后,電流無法擊穿玻璃板,就被迫沿玻璃板的平面尋找與另一電極距離最短的通道。由于玻璃板表面上附有空氣,所以,所謂的通道就是電流擊穿空氣,使高壓電流的能量得以釋放。 雅各布天梯放電展示了電弧產生和消失的過程。二根呈羊角形的管狀電極,一極接高壓電,另一個接地。當電壓升高到5萬伏時,管狀電極底部產生電弧,電弧逐級激蕩而起,猶如閃閃發(fā)光的,由于圣經中的雅各布曾經夢到天使上下天堂的是閃閃發(fā)光的,所以就形象的這種放電現(xiàn)象稱為“雅各布天梯”。
這種放電現(xiàn)象是怎么形成的呢?原來,當電壓升高到5萬伏左右時,在兩電極距離最近的底部空氣被擊穿發(fā)生電離,同時空氣被加熱,溫度急劇上升產生電弧。熱空氣迅速向上移動,于是電弧也隨著向上運動,隨著電極間距離的增大,電弧也隨之拉長,當電弧爬升到頂部時,由于電極距離過大,電壓不足以擊穿空氣,電弧自動熄滅。只要保持兩電極間的電壓,這種放電過程就會周而復始地進行,形成弧光放電?!》烹婋姌O之間的放電電弧一旦形成,加在兩只放電電極間的電壓在限流電阻、反饋控制電路、線路內阻(包括變壓器線圈)、電抗器等一個或聯(lián)合作用下,其數(shù)值會下降并穩(wěn)定在某一范圍內。該電壓應能足以維持兩只放電電極間的放電電弧的穩(wěn)定且不足以在兩只放電電極形成新的放電通道。
利用弧光放電原理,人們制作了各種氣體放電光源,比如探照燈、人造小太陽氙燈等。 在大自然中,只有在電閃雷鳴時才能觀賞到雷電放電現(xiàn)象。特斯拉放電裝置能模擬雷電放電,使觀眾在科技館里就能領略到自然界雷雨天氣時高空電閃雷鳴的景象。
特斯拉放電也稱高頻高壓放電,在屏蔽網的中央有一個頭頂是大圓盤的圓柱形設備,稱為高頻高壓發(fā)生器,它的發(fā)明人是美國著名發(fā)明家特斯拉,因此這個設備稱為特斯拉變壓器。由于它的頻率較高,約100kHz,在同等電壓和放電間隙情況下,放電電流非常大,電弧非常明亮。這里表演的特斯拉放電,電壓約有100萬伏,能夠連續(xù)放電,它的放電現(xiàn)象猶如雷電放電。
雷電是一種最常見的高頻高壓放電,其電壓常達到幾千億伏以上。 吊繩開關將特斯拉變壓器與變壓器左側風車狀電極連接起來,啟動特斯拉變壓器,隨著風車電極的旋轉,電極在尖端放電的作用下,頂尖發(fā)出環(huán)狀的火花。
馬克思發(fā)生器和特斯拉線圈有什么異同???
://.geekfans/article-1845-1.html
固態(tài)特斯拉線圈制作教程
對與大多數(shù)玩了SGTC的人來說都想玩更高級的SSTC/DRSSTC,但是許多人在這是就會遇到困難。
特斯拉線圈介紹
特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,因為這是從"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。這是一種分布參數(shù)高頻共振變壓器,可以獲得上百萬伏的高頻電壓。特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后經由兩極線圈,從放電終端放電的設備。通俗一點說,它是一個人工閃電制造器。在世界各地都有特斯拉線圈的愛好者,他們做出了各種各樣的設備,制造出了眩目的人工閃電。
諧振定義:
在物理學里,有一個概念叫共振:當策動力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時,系統(tǒng)受迫振動的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思:當電路的激勵的頻率等于電路的固有頻率時,電路的電磁振蕩的振幅也將達到峰值。實際上,共振和諧振表達的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實質的現(xiàn)象在不同的領域里有不同的叫法而已。(說個易懂的,當兩個振動頻率相等的物體,一個發(fā)生振動時,引起另一個振動的現(xiàn)象叫做共振,在電學中,兩個等頻振蕩電路的共振現(xiàn)象,叫做諧振。)
電磁振蕩LC回路
(L:電感,C:電容)
電磁振蕩LC回路能產生大小和方向都都作周期發(fā)生變化的電流叫振蕩電流。能產生振蕩電流的電路叫振蕩電路。其中最簡單的振蕩電路叫LC回路。一個不計電阻的LC電路,就可以實現(xiàn)電磁振蕩,故也稱LC振蕩電路。LC振蕩電路的物理模型滿足下列條件:①整個電路的電阻R=0(包括線圈、導線),從能量角度看沒有其它形式的能向內能轉化,即熱損耗為零.②電感線圈L集中了全部電路的電感,電容器C集中了全部電路的電容,無潛布電容存在.③LC振蕩電路在發(fā)生電磁振蕩時不向外界空間輻射電磁波,是嚴格意義上的閉合電路,LC電路內部只發(fā)生線圈磁場能與電容器電場能之間的相互轉化,即便是電容器內產生的變化電場,線圈內產生的變化磁場也沒有按麥克斯韋的電磁場理論激發(fā)相應的磁場和電場,向周圍空間輻射電磁波振蕩電流是一種頻率很高的交變電流,它無法用線圈在磁場中轉動產生,只能是由振蕩電路產生。其工作流程為:充電完畢(放電開始):電場能達到最大,磁場能為零,回路中感應電流i=0。放電完畢(充電開始):電場能為零,磁場能達到最大,回路中感應電流達到最大。充電過程:電場能在增加,磁場能在減小,回路中電流在減小,電容器上電量在增加。從能量看:磁場能在向電場能轉化。放電過程:電場能在減少,磁場能在增加,回路中電流在增加,電容器上的電量在減少。從能量看:電場能在向磁場能轉化。在振蕩電路中產生振蕩電流的過程中,電容器極板上的電荷,通過線圈的電流,以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化,這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。
在這里我給那些新人們先講講特斯拉線圈的分類:
SGTC(Spark Gap Tesla Coil=火花隙特斯拉線圈(特斯拉本人發(fā)明的那種)
-分枝:SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=以觸發(fā)二極管-IGBT替換火花隙的特斯拉線圈
SSTC(Solid State Tesla Coil=固態(tài)特斯拉線圈(這里主要講解的那種)
-分枝:(本文主要講DRSSTC,由于SSTC的原理相對簡單,在看完之后就會明白的)
ISSTC(Interrupted SSTC)=帶滅弧固態(tài)特斯拉線圈
OltC(Off Line Tesla coil)=離線式特斯拉線圈
Class-E SSTC=戊類功放式固態(tài)特斯拉線圈
DRSSTC(Dual Resonant SSTC)=雙諧振固態(tài)特斯拉線圈
-分枝:QCWDRSSTC(Quasi Continuous We DRSSTC)=準連續(xù)波雙諧振
固態(tài)特斯拉線圈
CWDRSSTC(Continuous We DRSSTC)=連續(xù)波雙諧振固態(tài)特斯拉
線圈
VTTC(Vacuum Tube Tesla Coil)=真空管特斯拉線圈
-分枝:SSVC(Solid State Valve Coil)=固態(tài)-真空管特斯拉線圈
SGTC:傳統(tǒng)的火花隙特斯拉線圈,噪音大,效率低,壽命短,這里就不做過多介紹。
SSTC:現(xiàn)代電子愛好者們根據(jù)特斯拉線圈的本質原理,發(fā)明了固態(tài)特斯拉線圈(SSTC),它具有低噪音、高效率、壽命長的特點,因而得到了很好的發(fā)展。固態(tài)特斯拉線圈不僅可以產生炫目的閃電,還可以利用電弧演奏音樂!因此特斯拉線圈除了應用于高壓領域外,也不失為一件很好的藝術品。
固態(tài)特斯拉線圈的原理是:通過驅動電路,將市電(220VAC 50Hz)轉換為高頻交流電,通過初級線圈轉化為高頻磁場,當磁場振蕩頻率和由一端接地的次級線圈和放電端形成的LC體系的固有頻率一致時,發(fā)生諧振,此時次級線圈將大量電荷送入放電端,使得放電端電壓升的很高,從而形成閃電。對于固態(tài)特斯拉線圈,他沒有電容組,只有驅動電路、初級線圈、次級線圈和放電端,他是依靠驅動電路來產生高頻電流,送入初級線圈產生高頻磁場;而傳統(tǒng)的火花隙特斯拉線圈則是依靠打火開關接通/斷開,來激發(fā)初級線圈和電容組振蕩,產生高頻磁場,這是這兩者的區(qū)別!
總結:SSTC的工作方式是驅動板產生一個震蕩電流與次級線圈相同這是就會諧振通過初級耦合將能量傳遞給次級。因此sstc的驅動板可以簡單地看成一個震蕩信號發(fā)生器。
DRSSTC:由于固態(tài)特斯拉線圈驅動電路的負載是一個初級線圈,為感性負載,其功率因數(shù)低,能量利用率較低,同時初級線圈電流瞬時值也不夠大,所以導致固態(tài)特斯拉線圈產生的閃電壯觀程度不及同等級的火花隙特斯拉線圈。為此,有愛好者提出了雙諧振固態(tài)特斯拉線圈(DRSSTC)的模型,以彌補普通固態(tài)特斯拉線圈的不足。雙諧振固態(tài)特斯拉線圈是在普通特斯拉線圈的基礎上,在初級線圈上串入電容組,并讓驅動電路輸出頻率=初級LC固有頻率=次級LC固有頻率,這樣做的好處是:1.初級部分處于諧振狀態(tài),其負載特性為純阻性,功率因數(shù)高,能量利用率也就提高了;2.由于初級部分是諧振的,導致初級電流上升較快,瞬間電流較大,從而使得產生的閃電比較壯觀。因此,雙諧振固態(tài)特斯拉線圈更受到廣大愛好者的歡迎!
總結:DRSSTC和SSTC差不多只不過是多了諧振電容,SSTC的初級線圈只是起耦合的作用不會起產生震蕩的作用,而SSTC的初級也是一個LC震蕩回路。因此DRSSTC我們可以看做是SGTC的一種升級,取消了變壓器和打火器。但是性能卻遠遠高于SGTC。
固態(tài)特斯拉線圈的結構
固態(tài)特斯拉線圈由三個部分組成:功率電路驅動電路滅弧電路
功率電路:
紅色表示高壓藍色低壓**為中間壓。通電時,由于開關管關閉沒有其他地方能讓電流通過,因此電流就只有給兩個橋臂電容充電
當開關管打開,大量的正電荷流向電容的負極,在電流的流動中經過了初級線圈。
當另外一個開關管打開時電流從相反的方向流過,因此平滑的直流電就變成了高頻振蕩的交流電。這種有兩個開關管的我們叫它半橋,它的特點是只要兩個開關管省錢,由于在充電時有兩個電容串聯(lián),因此放電的電壓只有輸入電壓的一半。
由于半橋的電壓小于是就有人提出了全橋,像這種用了四個開關管的叫全橋,它的功率管是成對角線打開通過對角線的兩個功率管同時開關,實現(xiàn)震蕩,中間的接線處是通往初級線圈的。由于不用給橋臂電容充電由此放電的電壓是半橋的兩倍,為輸入電壓。由于電壓高可以擁有更強大的功率,因此大功率的特斯拉線圈都會使用全橋。
D3-6是瞬態(tài)二極管是用來防止突然來的高壓擊穿開關管。
C3是吸收電容,由于線路間是存在分布電感的,在高頻開關狀態(tài)下,容易產生寄生振蕩和尖峰電壓,從而導致開關管損壞,這個電容是起到一個緩沖作用因此必須要加。
這個圖有一個問題就是需要在開關管的觸發(fā)極和低壓線上并聯(lián)30V左右的穩(wěn)壓二極管,防止驅動信號電壓過高擊穿開關管。
以上的輸入電源必須是直流電也就是經過整流橋的市電!
為了產生振蕩的電流我們必須要準確地控制開關,在幾百KHZ的頻率下人去控制肯定是不行的這時就要交給我們的大哥大,也就是“整個TC的心臟”驅動電路了(如果這一節(jié)沒有看懂也沒有關系,只要記住是發(fā)出信號控制開關管就行)壇子里很多人都很熱衷于STEVE的Dr驅動電路,但是仔細的想想,他這個電路的缺陷還真的是不老少。我們先對其進行分析,一遍指出其優(yōu)略。
....
紅警中的磁暴線圈在現(xiàn)實世界中存在嗎?
相同點:都能產生長電弧。
主要不同點:一個是靠諧振升壓,升壓過程中電流為交流;另一個是靠電容的并聯(lián)充電和串聯(lián)放電來變相地升壓,需要用直流。
要想問它們的區(qū)別有多大,我要說,有一光年那么大。
特斯拉線圈原理
特斯拉線圈,從根本上來說,是一種電弧發(fā)生器。和范?德?格拉夫起電機等其他靜電發(fā)生裝置一樣,特斯拉線圈增強電荷并將其釋放向一個目標。然而,與其他發(fā)生器不同的是,電弧并不通過電阻最小的支路到達零電位點,不僅限于短距離傳遞。特斯拉線圈可以強迫電弧在遠距離打擊一個特定的目標,比如坦克或者士兵,即使這并不形成到零電位的最短回路。
特斯拉線圈對人員有效效應與雷電對人員的凈效應一樣,也就是嚴重燒傷、燒焦以及神經休克。在戰(zhàn)場上,一個被擊中的的士兵就算不致死也會長時間癱瘓。
坦克一樣可以作為特斯拉線圈的目標。坦克金屬裝甲是導電的,然而,這并不是說電弧會無害地穿過坦克。雖然里面的駕駛人員免受電力的直接傷害,但是由金屬構成的坦克裝甲仍然會熔化,就如同電焊機作用于金屬一樣,裝甲中的非金屬絕緣化合物會被加熱到相當?shù)某潭?,這將導致部分的裝甲熔化。持續(xù)的強電流可能熔化坦克的底盤;炮臺的轉動和坦克的移動將變得困難甚至不可能,于是坦克就在戰(zhàn)斗中變成廢鐵一塊。另外,熔化了的裝甲失去了它抵抗敵軍炮彈的功能,該坦克也將成為乘員的墳墓。
值得注意的是,這種指定打擊如果沒有明顯區(qū)別于周圍的高電勢差,是根本不可能實現(xiàn)的,也就是說,敵人不會制造一個電勢低點或高點讓你去打,因此,現(xiàn)實中是不可能出現(xiàn)的
特斯拉線圈通過利用電磁感應和諧振的原理,能夠將低壓電源轉換成高頻、高壓的交流電,產生令人印象深刻的高壓放電現(xiàn)象。
1、主要組成:
特斯拉線圈主要由兩部分組成:初級線圈和次級線圈,每一部分都與一個電容器相連,形成兩個LC(電感-電容)振蕩電路。初級線圈的電感較小,而次級線圈的電感較大。
2、諧振效應:
在特斯拉線圈中,初級和次級線圈各自與一個電容器串聯(lián),形成LC振蕩電路。當這兩個電路處于諧振狀態(tài)時,即它們的諧振頻率相同時,能量可以在兩個電路之間以最高效率進行傳遞。在特斯拉線圈中,初級線圈的電路通常由一個火花隙和一個電源來驅動,火花隙斷開時會在電路中產生高頻率的脈沖,從而激發(fā)初級線圈的LC電路產生高頻振蕩。
3、能量傳遞:
當初級線圈的LC電路達到諧振時,它會將能量有效地傳遞到次級線圈的LC電路。由于次級線圈具有更多的線圈匝數(shù)和較大的電感,它能夠在頂端產生極高的電壓。這個電壓通常遠遠超過初級線圈的電壓,可以產生壯觀的電弧。
4、放電現(xiàn)象:
在特斯拉線圈的頂端,有時可以看到光芒四射的電弧或“火花”。這是因為空氣在極高電壓的作用下被擊穿,導致電流通過空氣放電。
5、應用:
特斯拉線圈在實驗和方面有廣泛的應用,如高電壓實驗、無線能量傳輸的演示等。然而,由于其安全風險和效率問題,并未在商業(yè)電力傳輸中得到廣泛應用。
標簽: #特斯拉