如何使用9v電池制作簡(jiǎn)單的特斯拉線圈并無(wú)線傳輸電力

無(wú)論是普通的高中項(xiàng)目還是令人興奮的電弧項(xiàng)目，特斯拉線圈的構(gòu)建總是很有趣，肯定會(huì)讓您的項(xiàng)目看起來(lái)很酷和有吸引力。特斯拉線圈是一個(gè)簡(jiǎn)單的線圈，當(dāng)提供小輸入功率（9V）時(shí)，它會(huì)在空氣中產(chǎn)生高壓電場(chǎng)，該電場(chǎng)足夠強(qiáng)，可以照亮小燈泡。這個(gè)原理是由尼古拉·特斯拉發(fā)明的，他還因發(fā)明感應(yīng)電機(jī)、交流電流、霓虹燈燈泡、遙控器等而受到贊譽(yù)。

這個(gè)迷你特斯拉線圈電路非常簡(jiǎn)單，只需借助 9V 電池和很少的常用電子元件即可工作，這使得它非常容易構(gòu)建（手指交叉）。有少數(shù)人已經(jīng)嘗試過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，但未能獲得結(jié)果;這主要是因?yàn)榻?jīng)常發(fā)生的一些微妙錯(cuò)誤。因此，無(wú)論您是已經(jīng)放棄特斯拉線圈還是對(duì)本主題完全陌生，本教程都將是您構(gòu)建和調(diào)試特斯拉線圈并使其工作的最后一站。在本 DIY 教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 9v 電池制作簡(jiǎn)單的特斯拉線圈并無(wú)線傳輸電力。

警告：這是一個(gè)高壓項(xiàng)目，因此請(qǐng)確保您始終知道自己在做什么。電壓不是致命的，但如果直接接觸任何電弧，仍然會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)和組織損傷。您不必太擔(dān)心，但始終記住不要在線圈通電時(shí)觸摸線圈。

構(gòu)建微型特斯拉線圈所需的組件

磁線又名漆包銅線

22K 電阻器

2N2222 晶體管

發(fā)光二極管

普通面包板線材

任何非導(dǎo)電圓柱形物體

9V 電池（或 5V 電源）

面包板

迷你特斯拉線圈工作：

在我們開(kāi)始構(gòu)建特斯拉線圈之前，了解它是如何工作的非常重要。只有這樣，我們才能成功構(gòu)建和調(diào)試一個(gè)。特斯拉線圈采用電磁感應(yīng)原理工作。據(jù)此，當(dāng)導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)下時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出小電流。對(duì)于特斯拉線圈，該導(dǎo)體將被稱為次級(jí)線圈，并且初級(jí)線圈將通過(guò)振蕩電流通過(guò)初級(jí)線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。

這聽(tīng)起來(lái)可能有點(diǎn)混亂，但讓我們繼續(xù)電路圖，事情將變得非常清楚。

迷你9V特斯拉線圈電路圖：

下面給出的迷你特斯拉線圈項(xiàng)目的電路圖非常簡(jiǎn)單。因此，讓我們了解它是如何工作的，并學(xué)習(xí)如何構(gòu)建它。這個(gè)迷你特斯拉線圈圖中的主要組件是次級(jí)線圈（金色），它是通過(guò)將磁線（漆包）纏繞在圓柱形物體上制成的（任何非導(dǎo)電物體都可以工作）。

像2N2222這樣的高電流高頻晶體管用于通過(guò)初級(jí)線圈（紫色）提供電流。整個(gè)設(shè)置由9V電池供電，如上所示。電池的正端通過(guò)初級(jí)線圈到達(dá)晶體管的集電極，發(fā)射極接地。這意味著每當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，電流就會(huì)飛過(guò)初級(jí)線圈。LED二極管和次級(jí)線圈的一端也連接到晶體管的基極，使電路振蕩，這樣晶體管就會(huì)向初級(jí)線圈發(fā)送振蕩電流。如果您想獲得更多技術(shù)并了解電流如何振蕩，您可以谷歌搜索“殺手激勵(lì)電路”。

因此，通過(guò)這種布置，我們有一個(gè)初級(jí)線圈，它將具有振蕩電流，因此將在其周圍產(chǎn)生承載磁通量?，F(xiàn)在，該線圈纏繞在次級(jí)線圈上，因此根據(jù)電磁感應(yīng)定律，將在次級(jí)線圈中感應(yīng)電壓。由于次級(jí)線圈中的匝數(shù)比初級(jí)線圈大，因此該電壓將是一個(gè)非常高的電壓，因此該線圈周圍將具有非常強(qiáng)的電通量，其功率足以使普通CFL燈泡發(fā)光并用于無(wú)線電力傳輸。

繞組次級(jí)線圈：

該項(xiàng)目的一個(gè)非常重要的步驟是繞組次級(jí)線圈。這是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程，因此不要急于在這一部分。首先，您需要一個(gè)磁性線圈，也稱為漆包線圈線。這些電線可以在繼電器線圈、變壓器甚至電機(jī)中找到。您可以重復(fù)使用一個(gè)，也可以為自己購(gòu)買一個(gè)新的。電線越細(xì)，效果越好。

準(zhǔn)備好磁線后，您將需要一個(gè)圓柱形物體。選擇此對(duì)象時(shí)的唯一規(guī)則是它不應(yīng)該是導(dǎo)電的，您可以選擇PVC管，紙板卷甚至將4-5張A4片堆疊在一起并卷起來(lái)。圓柱體的直徑可以在 5 厘米到 10 厘米之間，長(zhǎng)度應(yīng)至少為 10 厘米。對(duì)象越長(zhǎng)，它可以容納的匝數(shù)就越多。

拿到線圈和圓柱形物體后，是時(shí)候開(kāi)始繞組過(guò)程了，只需繞幾圈，然后用膠帶初步固定繞組，然后進(jìn)行完整的繞組。上鏈時(shí)請(qǐng)務(wù)必遵循以下提示

將線圈纏繞得盡可能近

不要將一個(gè)線圈翻到另一個(gè)線圈上重疊

嘗試至少轉(zhuǎn) 150 圈，300 圈的值通常很好。

常見(jiàn)的誤解：

雖然這個(gè)電路的工作原理和行為類似于特斯拉線圈，但它與實(shí)際的特斯拉線圈相去甚遠(yuǎn)。這條賽道的正確名稱是殺手勵(lì)磁器特斯拉線圈或可憐的人特斯拉線圈。你可以學(xué)習(xí)并有資金使用這個(gè)電路，但請(qǐng)注意，這不是特斯拉線圈。話雖如此，讓我們繼續(xù)我們的項(xiàng)目。一旦我們準(zhǔn)備好線圈，我們幾乎完成了 90% 的項(xiàng)目，之后只需按照電路圖進(jìn)行連接，但有一些常見(jiàn)問(wèn)題“為什么我的特斯拉線圈不工作？”您可以在下面找到答案。

不要使用普通晶體管代替 2N2222，除非您知道為此晶體管選擇完全相同的等效物。

電阻器22K不必完全相同，它可以在12K到30K之間。

確保您使用的 9V 電池是全新的，因?yàn)槭褂么穗娐返牧畠r(jià)電池不會(huì)持續(xù)超過(guò) 5 分鐘，如果您有 Arduino 或可以為您提供 +5V 的東西，您也可以使用它。

您的線圈可以有任意數(shù)量的匝數(shù)是完全可以的，但它至少應(yīng)該有 150 圈，您不必非常準(zhǔn)確地計(jì)算計(jì)數(shù)。

該電路的工作電壓范圍為5V至10V。但是不要通過(guò)它推動(dòng)超過(guò)500mA

LED除了發(fā)光之外還有其他用途，它實(shí)際上用于切換晶體管，所以不要忽略它，紅色LED可以正常工作。

當(dāng)電路通電時(shí)，您的LED可能會(huì)也可能不會(huì)發(fā)光，您不必?fù)?dān)心。

您可能會(huì)也可能不會(huì)在次級(jí)線圈的自由端獲得火花（電?。?，您也不必?fù)?dān)心。如果你得到一個(gè)弧，不要觸摸它。

始終檢查電路是否僅使用普通的CFL燈泡工作。

在次級(jí)線圈頂部添加金屬負(fù)載（箔紙）是可選的，但它肯定會(huì)改善結(jié)果，但不是獲得基本工作輸出的強(qiáng)制性要求。

您聽(tīng)到任何嘶嘶聲的機(jī)會(huì)很小，所以不要指望它。

9V迷你特斯拉線圈的構(gòu)造和測(cè)試：

只需按照以下步驟纏繞線圈并使用面包板進(jìn)行連接，如電路圖所示。一旦你完成了所有事情，你的迷你特斯拉線圈項(xiàng)目將看起來(lái)像這樣。

我沒(méi)有 22K 電阻器或附近任何東西，所以我并聯(lián)使用了兩個(gè) 47K 電阻器，如圖所示?，F(xiàn)在，終于到了玩得開(kāi)心的時(shí)候了。只需使用新的 9V 電池為電路供電，并將 CFL 燈泡靠近線圈，您應(yīng)該能夠在沒(méi)有任何連接的情況下觀看 CFL 燈泡發(fā)光，就像下面的視頻所示。您也可以在燈管上實(shí)現(xiàn)相同的效果。繼續(xù)使用它，通過(guò)增加電流額定值或增加次級(jí)線圈的匝數(shù)以在次級(jí)線圈的自由端獲得電弧，該項(xiàng)目還有更大的改進(jìn)空間。但是，所有這些內(nèi)容都留給了新教程。

您還可以使用多表檢查電路是否正常工作，只需將萬(wàn)用表置于電壓模式即可。觸摸電路接地上的黑色探頭，讓紅色探頭漂浮在空中，萬(wàn)用表應(yīng)該能夠讀取非常高的電壓，如下圖所示，儀表讀取 1247V 的非常高的電壓。您已經(jīng)被警告過(guò)，在這些高壓設(shè)置周圍要非常小心。

您還可以在 NCV 模式下使用鉗形萬(wàn)用表檢查是否存在助焊劑。當(dāng)您將萬(wàn)用表靠近線圈時(shí)，它會(huì)開(kāi)始發(fā)出閃光燈的嗶嗶聲。

但是，等等!!!....，如果你的燈泡不發(fā)光怎么辦。別擔(dān)心，這應(yīng)該是一個(gè)非常微妙的問(wèn)題。首先嘗試的最常見(jiàn)解決方案是更改初級(jí)線圈的極性，即將初級(jí)線圈的集電極端連接到電池正極，將初級(jí)線圈的電池正極連接到集電極引腳。這應(yīng)該可以幫助您解決問(wèn)題。如果沒(méi)有，請(qǐng)嘗試使用新的 9V 電池或其他可靠的電源。