如何使用9v电池制作简单的特斯拉线圈并无线传输电力

描述

无论是普通的高中项目还是令人兴奋的电弧项目,特斯拉线圈的构建总是很有趣,肯定会让您的项目看起来很酷和有吸引力。特斯拉线圈是一个简单的线圈,当提供小输入功率(9V)时,它会在空气中产生高压电场,该电场足够强,可以照亮小灯泡。这个原理是由尼古拉·特斯拉发明的,他还因发明感应电机、交流电流、霓虹灯灯泡、遥控器等而受到赞誉。

这个迷你特斯拉线圈电路非常简单,只需借助 9V 电池和很少的常用电子元件即可工作,这使得它非常容易构建(手指交叉)。有少数人已经尝试过这个项目,但未能获得结果;这主要是因为经常发生的一些微妙错误。因此,无论您是已经放弃特斯拉线圈还是对本主题完全陌生,本教程都将是您构建和调试特斯拉线圈并使其工作的最后一站。在本 DIY 教程中,我们将学习如何使用 9v 电池制作简单的特斯拉线圈并无线传输电力。

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。电压不是致命的,但如果直接接触任何电弧,仍然会导致神经和组织损伤。您不必太担心,但始终记住不要在线圈通电时触摸线圈。

构建微型特斯拉线圈所需的组件

磁线又名漆包铜线

22K 电阻器

2N2222 晶体管

发光二极管

普通面包板线材

任何非导电圆柱形物体

9V 电池(或 5V 电源)

面包板

迷你特斯拉线圈工作:

在我们开始构建特斯拉线圈之前,了解它是如何工作的非常重要。只有这样,我们才能成功构建和调试一个。特斯拉线圈采用电磁感应原理工作。据此,当导体置于变化的磁场下时,导体内部会感应出小电流。对于特斯拉线圈,该导体将被称为次级线圈,并且初级线圈将通过振荡电流通过初级线圈产生变化的磁场。

这听起来可能有点混乱,但让我们继续电路图,事情将变得非常清楚。

迷你9V特斯拉线圈电路图:

下面给出的迷你特斯拉线圈项目的电路图非常简单。因此,让我们了解它是如何工作的,并学习如何构建它。这个迷你特斯拉线圈图中的主要组件是次级线圈(金色),它是通过将磁线(漆包)缠绕在圆柱形物体上制成的(任何非导电物体都可以工作)。

像2N2222这样的高电流高频晶体管用于通过初级线圈(紫色)提供电流。整个设置由9V电池供电,如上所示。电池的正端通过初级线圈到达晶体管的集电极,发射极接地。这意味着每当晶体管导通时,电流就会飞过初级线圈。LED二极管和次级线圈的一端也连接到晶体管的基极,使电路振荡,这样晶体管就会向初级线圈发送振荡电流。如果您想获得更多技术并了解电流如何振荡,您可以谷歌搜索“杀手激励电路”。

特斯拉线圈

 

因此,通过这种布置,我们有一个初级线圈,它将具有振荡电流,因此将在其周围产生承载磁通量。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电压。由于次级线圈中的匝数比初级线圈大,因此该电压将是一个非常高的电压,因此该线圈周围将具有非常强的电通量,其功率足以使普通CFL灯泡发光并用于无线电力传输。

特斯拉线圈

绕组次级线圈:

该项目的一个非常重要的步骤是绕组次级线圈。这是一个耗时的过程,因此不要急于在这一部分。首先,您需要一个磁性线圈,也称为漆包线圈线。这些电线可以在继电器线圈、变压器甚至电机中找到。您可以重复使用一个,也可以为自己购买一个新的。电线越细,效果越好。

准备好磁线后,您将需要一个圆柱形物体。选择此对象时的唯一规则是它不应该是导电的,您可以选择PVC管,纸板卷甚至将4-5张A4片堆叠在一起并卷起来。圆柱体的直径可以在 5 厘米到 10 厘米之间,长度应至少为 10 厘米。对象越长,它可以容纳的匝数就越多。

拿到线圈和圆柱形物体后,是时候开始绕组过程了,只需绕几圈,然后用胶带初步固定绕组,然后进行完整的绕组。上链时请务必遵循以下提示

将线圈缠绕得尽可能近

不要将一个线圈翻到另一个线圈上重叠

尝试至少转 150 圈,300 圈的值通常很好。

特斯拉线圈

常见的误解:

虽然这个电路的工作原理和行为类似于特斯拉线圈,但它与实际的特斯拉线圈相去甚远。这条赛道的正确名称是杀手励磁器特斯拉线圈或可怜的人特斯拉线圈。你可以学习并有资金使用这个电路,但请注意,这不是特斯拉线圈。话虽如此,让我们继续我们的项目。一旦我们准备好线圈,我们几乎完成了 90% 的项目,之后只需按照电路图进行连接,但有一些常见问题“为什么我的特斯拉线圈不工作?”您可以在下面找到答案。

不要使用普通晶体管代替 2N2222,除非您知道为此晶体管选择完全相同的等效物。

电阻器22K不必完全相同,它可以在12K到30K之间。

确保您使用的 9V 电池是全新的,因为使用此电路的廉价电池不会持续超过 5 分钟,如果您有 Arduino 或可以为您提供 +5V 的东西,您也可以使用它。

您的线圈可以有任意数量的匝数是完全可以的,但它至少应该有 150 圈,您不必非常准确地计算计数。

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

LED除了发光之外还有其他用途,它实际上用于切换晶体管,所以不要忽略它,红色LED可以正常工作。

当电路通电时,您的LED可能会也可能不会发光,您不必担心。

您可能会也可能不会在次级线圈的自由端获得火花(电弧),您也不必担心。如果你得到一个弧,不要触摸它。

始终检查电路是否仅使用普通的CFL灯泡工作。

在次级线圈顶部添加金属负载(箔纸)是可选的,但它肯定会改善结果,但不是获得基本工作输出的强制性要求。

您听到任何嘶嘶声的机会很小,所以不要指望它。

9V迷你特斯拉线圈的构造和测试:

只需按照以下步骤缠绕线圈并使用面包板进行连接,如电路图所示。一旦你完成了所有事情,你的迷你特斯拉线圈项目将看起来像这样。

特斯拉线圈

我没有 22K 电阻器或附近任何东西,所以我并联使用了两个 47K 电阻器,如图所示。现在,终于到了玩得开心的时候了。只需使用新的 9V 电池为电路供电,并将 CFL 灯泡靠近线圈,您应该能够在没有任何连接的情况下观看 CFL 灯泡发光,就像下面的视频所示。您也可以在灯管上实现相同的效果。继续使用它,通过增加电流额定值或增加次级线圈的匝数以在次级线圈的自由端获得电弧,该项目还有更大的改进空间。但是,所有这些内容都留给了新教程。

特斯拉线圈

您还可以使用多表检查电路是否正常工作,只需将万用表置于电压模式即可。触摸电路接地上的黑色探头,让红色探头漂浮在空中,万用表应该能够读取非常高的电压,如下图所示,仪表读取 1247V 的非常高的电压。您已经被警告过,在这些高压设置周围要非常小心。


 

特斯拉线圈

您还可以在 NCV 模式下使用钳形万用表检查是否存在助焊剂。当您将万用表靠近线圈时,它会开始发出闪光灯的哔哔声。

特斯拉线圈

但是,等等!!!....,如果你的灯泡不发光怎么办。别担心,这应该是一个非常微妙的问题。首先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连接到集电极引脚。这应该可以帮助您解决问题。如果没有,请尝试使用新的 9V 电池或其他可靠的电源。

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