מהו סליל טסלה: דיאגרמת מעגלים, עבודה ויישומיה

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





העולם של טכנולוגיה אלחוטית פה! אין ספור יישומים אלחוטיים כמו תאורה המופעלת באמצעות אלחוטי, בתים חכמים אלחוטיים, מטענים אלחוטיים וכן הלאה מפותחים עקב טכנולוגיה אלחוטית. בשנת 1891, הגילוי המפורסם ביותר של סליל טסלה הומצא על ידי הממציא ניקולה טסלה. טסלה היה אובססיבי לספק אנרגיה אלחוטית, מה שהוביל להמצאת סליל טסלה. סליל זה אינו דורש מעגל מורכב ולכן הוא חלק מחיי היומיום שלנו כמו שלט רחוק, סמארטפונים, מחשבים, צילומי רנטגן, אורות ניאון ופלורסנט וכן הלאה.

מה זה טסלה סליל?

הַגדָרָה: סליל טסלה הוא תדר רדיו מַתנֵד שמניע את התהודה המכוונת כפולת ליבת האוויר שַׁנַאי לייצר מתח גבוה עם זרמים נמוכים.




טסלה-סליל

סליל טסלה

כדי להבין טוב יותר, בואו נגדיר מהו מתנד לתדרי רדיו. בעיקר אנו מודעים לכך שה- מתנד אלקטרוני הוא מכשיר המפיק אותות חשמליים של גל סינוס או גל מרובע. מתנד אלקטרוני זה מייצר אותות בתחום תדרי הרדיו של 20 קילוהרץ עד 100 ג'יגה הרץ, המכונה מתנד לתדרי רדיו.



עקרון עבודה של סליל טסלה

לסליל זה יכולת לייצר מתח יציאה של עד כמה מיליוני וולט בהתבסס על גודל הסליל. סליל טסלה עובד על עקרון להשגת מצב שנקרא תְהוּדָה . כאן, הסליל הראשוני פולט כמויות עצומות של זרם לסליל המשני כדי להניע את המעגל המשני באנרגיה מרבית. המעגל המכוון עדין עוזר לצלם את הזרם ממעגל ראשוני למשני בתדר תהודה מכוון.

תרשים מעגל סליל טסלה

לסליל זה שני חלקים עיקריים - סליל ראשוני וסליל משני, כאשר לכל סליל קבל משלו. פער ניצוץ מחבר את הסלילים ו קבלים הפונקציונליות של פער הניצוץ היא ליצור את הניצוץ כדי לרגש את המערכת.

טסלה-סליל-מעגל-דיאגרמה

תרשים מעגל טסלה

סליל טסלה עובד

סליל זה משתמש בשנאי מיוחד הנקרא שנאי תהודה, שנאי תדר רדיו או שנאי תנודה.


הסליל הראשוני מחובר למקור החשמל והסליל המשני של שנאי מחובר באופן רופף כדי להבטיח שהוא מהדהד. הקבל המחובר במקביל למעגל השנאי משמש כמעגל כוונון או כ- מעגל LC להפיק אותות בתדר מסוים.

העיקרי של השנאי, המכונה אחרת שנאי מהדהד מעלה וליצור רמות מתח גבוהות מאוד שנעות בין 2kv ל -30 קילו וולט, שמטענות את הקבל. עם הצטברות כמויות מטען אדירות בקבל, בסופו של דבר, מפרק את האוויר של פער הניצוץ. הקבל פולט כמות עצומה של זרם דרך סליל טסלה (L1, L2), אשר בתורו מייצר מתח גבוה ביציאה.

תדירות תנודה

השילוב של קבלים ו'L1 'מתפתל ראשוני של המעגל יוצר מעגל מכוון. מעגל מכוון זה מבטיח כי המעגלים הראשוניים והמשניים מכוונים היטב כדי להדהד באותה תדר. תדרי התהודה של 'f1' ומעגלים משניים 'f2' וניתנים על ידי,

f1 = 1 / 2π L1C1 ו f2 = 1 / 2π L2C2

מכיוון שלא ניתן לכוונן את המעגל המשני, הברז הניתן להזזה על 'L1' משמש לכוונון המעגל הראשוני עד ששני המעגלים מהדהדים באותה תדר. לכן, תדירות הראשונית זהה לשנית.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π L2C2

התנאי להדהוד ראשוני ומשני באותה תדר הוא,

L1C1 = L2C2

מתח המוצא בשנאי התהודה אינו תלוי ביחס מספר הסיבובים כמו בשנאי רגיל. ברגע שהמחזור מתחיל וכשהספאר מתגבש, האנרגיה של המעגל הראשוני נשמרת בקבל הראשי 'C1' והמתח בו ההתקלקות של הניצוץ הוא 'V1'.

W1 = 1 / 2C1V1שתיים

באופן דומה, האנרגיה בסליל המשני ניתנת על ידי,

W2 = 1/2 C2V2שתיים

בהנחה שאין אובדן אנרגיה, W2 = W1. לפשט את המשוואה הנ'ל, אנו מקבלים

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

במשוואה לעיל, ניתן להשיג את מתח השיא כאשר האוויר לא מתקלקל. מתח השיא הוא המתח בו האוויר מתפרק ומתחיל להתנהל.

יתרונות / חסרונות של סליל טסלה

היתרונות הם

  • מאפשר חלוקה אחידה של המתח לאורך סלילי המתפתל.
  • בונה את המתח בקצב איטי ומכאן ללא נזק.
  • ביצועים נהדרים.
  • השימוש במיישרים תלת פאזיים עבור הספקים גבוהים יותר יכול להציע חלוקת עומסים אדירה.

החסרונות הם

  • סליל טסלה מהווה מספר סכנות בריאותיות עקב פליטת תדר רדיו במתח גבוה הכוללת כוויות בעור, פגיעה במערכת העצבים והלב.
  • כרוך בעלויות גבוהות בקניית קבלים להחלקת DC גדולים.
  • בניית מעגל גוזלת זמן רב מכיוון שהיא צריכה להיות מושלמת כדי להדהד

יישומים של טסלה סליל

נכון לעכשיו, סלילים אלה אינם דורשים מעגלים מורכבים גדולים כדי לייצר מתח גבוה. עם זאת, סלילי טסלה קטנים מוצאים את היישומים שלהם במגוון מגזרים.

  • ריתוך אלומיניום
  • מכוניות משתמשות בסלילים אלה לצורך הצתה של המצת
  • מאווררי סלילי טסלה שנוצרו, המשמשים לייצור תאורה מלאכותית, נשמעים כמו מוסיקה סלילי טסלה בתעשיית הבידור והחינוך משמשים כאטרקציות בירידים אלקטרוניים ומוזיאונים מדעיים.
  • מערכות ואקום גבוה ומצתים לקשת
  • גלאי דליפת מערכת ואקום

שאלות נפוצות

1). מה עושים סלילי טסלה?

סליל זה הוא מתנד בתדרי רדיו המניע שנאי מהדהד לייצר מתח גבוה בזרם נמוך.

2). האם סליל טסלה יכול לטעון טלפון?

כיום משוחררים סמארטפונים עם טעינה אלחוטית מובנית, המשתמשת בעקרון של סליל טסלה.

3). האם סליל טסלה מסוכן?

הסליל והציוד שלו מסוכנים מאוד מכיוון שהם מייצרים מתח וזרמים גבוהים מאוד אשר לא ניתן להבטיח על ידי גוף האדם.

4). מדוע סלילי טסלה יוצרים מוזיקה?

באופן כללי, סליל זה ממיר אוויר סביבו לפלזמה שמשנה נפח וגורמת לגלים להתפשט בכל הכיוונים, ויוצרים צליל / מוסיקה. זה קורה בתדירות גבוהה של 20 עד 100 קילוהרץ.

5). כיצד העביר טסלה חשמל באופן אלחוטי?

פער ניצוץ משמש לחיבור הקבלים ושני סלילים. כאשר הכוח מוזרם באמצעות שנאי, הוא מייצר את הזרם הדרוש ומניע את המעגל כולו.

לפיכך, מדובר בכל סקירה כללית של סליל טסלה בעזרתם ניתן לייצר חשמל במתח גבוה, זרם נמוך ובתדירות גבוהה. סליל טסלה יכול להעביר חשמל באופן אלחוטי עד מספר קילומטרים. דאגנו שמאמר זה ייתן לקורא תובנות לגבי העבודה של סליל טסלה, יתרונות וחסרונות ויישומים. באמת, המצאתו של העברה אלחוטית של אנרגיה חשמלית שינתה את הדרך שבה העולם מתקשר.