Die Tesla-Spule. Freie, drahtlose elektrische Energie, der heilige Gral der Stromübertragung. Der fast greifbare Traum eines technischen Visionärs.
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Ah, Tesla. Wie Ihre Erfindungen uns inspiriert haben. Ihre Arbeitsmoral, Ihre Leidenschaft für Ihr Handwerk; wie wir uns alle wünschen, wir hätten als Kinder in Ihrer Nähe gelebt, damit wir einen Blick auf Sie bei der Arbeit werfen und eine Zukunft schaffen könnenSie würden es nie sehen ... Oder vielleicht bin das nur ich. Trotzdem war der Mann nach jeder Definition des Wortes ein Genie. Berühmter Verfechter des Wechselstroms, seine bekannteste Erfindung ist die spektakuläre Tesla-Spule. Aber wie geht das?es funktioniert?
OK, also vollständige Offenlegung: Ich bin Maschinenbauingenieur. Ich bin viel besser mit Wärmeübertragung und Fluiddynamik vertraut als jemals zuvor mit der etwas mysteriösen Welt der Elektrizität. Ich kann mich in nicht-technische Leute einfühlendie von der scheinbar magischen Art und Weise, wie ein Knopf gedrückt wird, und dem verborgenen Tanz von Schaltern und Toren verblüfft sind, führen zu komplexen Ergebnissen. Bei näherer Betrachtung kann diese geheime Welt jedoch relativ taktil erklärt werden.Ich bin mir sicher, dass viele andere hier eine ausführliche Beschreibung der Funktionsweise einer Tesla-Spule finden. Und alle Funken da draußen werden aufgefordert, diese Analyse zu kritisieren.
Anatomie einer Tesla-Spule
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Das Herzstück der Tesla-Spule ist ein Transformator, ein Beispiel dafür ist oben dargestellt. Da es sich jedoch um massive Spannungen und Frequenzen handelt, muss der Transformator in einer Tesla-Spule Luft sein, da jedes andere Material schnell ausfallen würdeunter solch extremen Belastungen.
Wie der Name schon sagt, ändert der Transformator die Spannung von einer Wicklung zur anderen. Dazu wird das Magnetfeld von der geladenen Primärwicklung durch die Sekundärwicklung geleitet und eine bestimmte Spannung induziert. Der Transformator im obigen Bild verringert die SpannungSpannung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung, wie Sie sie in Ihrem 5-V-Telefonladegerät finden, wenn Sie versuchen, Ihr Telefon über eine 120-V-Steckdose aufzuladen. Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Wicklungen bestimmt die Spannungsänderung zwischen den Wicklungen, also der Sekundärwicklungin einem Telefonladegerät muss es vierundzwanzig Mal weniger Windungen haben als in der Primärwicklung. Eine Tesla-Spule macht genau das Gegenteil.
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Bei einer Tesla-Spule ist die Primärwicklung groß oben in der horizontalen Ebene gezeigt und enthält nur wenige Windungen. Die Sekundärspule ist sehr dünn und hat Tausende von Windungen. In der Abbildung oben ist dies die umwickelte Kupferspuleum die vertikale Achse. Während die Ausgangsspannung in Transformatoren mit Luftkern in erster Linie hauptsächlich durch die Kapazitäts- und Induktivitätswerte der Spulen bestimmt wird, entspricht der resultierende Effekt dem Verhältnis der Wicklungen in herkömmlichen Transformatoren. Lassen Sie uns dies also beibehalteneinfach - mehr Spulen in der Sekundärwicklung geben Ihnen viel mehr Spannung.
Eine weitere Schlüsselkomponente einer Tesla-Spule ist der Kondensator, der in vielen Texten auf charmante Weise mit einem Schwamm verglichen wird. Schalten Sie den Saft ein, der Kondensator saugt ihn auf, bis er gesättigt ist, und BOOM - wie das Zusammendrücken eines Schwamms durch Zuschlagen mit einemSchläger, die gesamte elektrische Energie platzt in die Primärspule und erzeugt ein massives Magnetfeld, das ein ähnlich massives elektrisches Potential in der Sekundärspule induziert. Sobald der Kondensator entladen ist, kehrt sich der Strom um und der Vorgang wiederholt sich, was zu einem Wechselstrom von führteine sehr hohe Frequenz.
Auf der Sekundärspule, die als Hochspannungsanschluss positioniert ist, befindet sich eine kuppel- oder torusförmige Kappe. Das elektrische Potential an diesem Punkt ist jetzt so hoch, dass Elektronen von den umgebenden Luftmolekülen abgestreift werdenin spektakulären lila Blitzbögen, die sich zum nächsten Erdungspunkt entladen. Schau dir an, wie erstaunlich das ist :
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Eine der Tragödien der Geschichte ist, dass Tesla seine Arbeit an seinen außergewöhnlichen Spulen nie beenden konnte. Wir sind vorerst alle an unsere Ladegeräte und Steckdosen gefesselt, während die Neugierigen und Inspirierten auf dem großartigen Erbe dieses wirklich großartigen aufbauenGenius.
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Geschrieben von Jody Binns