Hur man bygger en gnista Gap Tesla Coil (SGTC) (1 / 10 steg)

Steg 1: Teori och varningar

I huvudsak en Tesla Coil är en typ av växelström transformator som fungerar nästan som alla andra (transformatorer finns i många elektriska och elektroniska apparater och används för att steg eller Stega ner spänningen på en växelström signal). Men bygger det på principen om elektriska resonans för att massivt öka spänningen av växelström signalen.

En kommentar missuppfattning är att primärkretsen (kondensator och induktor) "förstärka" signalen från högspänning transformatorn och att förhållandet mellan varv mellan primära och sekundära spolen används för att skapa en hög spänning. Detta är dock inte riktigt.

Under varje växelström halv-cykel avgifter transformatorn primära kondensatorn tills spänningen över det överskrider uppdelning spänningen hos den gnista. Vid denna punkt, kondensator och primära spolen är anslutna och ögonblickligt bildar en serie LC-kretsen. Eftersom kondensatorn har en första laddning från transformatorn, kommer att LC-kretsen svänga mycket som en utsträckt våren kommer att flytta fram och tillbaka när det släpps. I själva verket är differentialekvation som beskriver en sträckt våren flytta fram och tillbaka med friktion praktiskt taget identisk med den som beskriver en LC-krets med en grundavgift på kondensatorn oscillerande med herrelösa motstånd i trådar av kretsen.

Dessa svängningar kan ställa ut tre olika typer av former: overdamped, kritiskt dämpad och underdamped (andra bilden). I overdamped villkorar (hög Dämpningsfaktorn, ζ), nuvarande sönderfaller utan att passera noll, medan i underdamped villkorar (låg dämpning faktor), den korsar noll många gånger och svänger innan förfalla. Detta sista villkor är det som vi hoppas kunna uppnå i våra spole.

När banan oscillerande, kommer att stigande och fallande magnetfältet runt primära spolen framkalla nuvarande i den sekundära spolen. Målet är att maximera energiöverföring mellan primära och sekundära spolen och minimera energi förlorade till uppvärmning av herrelösa motstånd.

Den sekundära kretsen fungerar också som ett RLC nätverk. Dess impedans, eller motstånd mot en växelström, ändras som en funktion av den frekvens som primärkretsen svänger på. Den tredje bilden visar detta förhållande. Om frekvensen av primärkretsens matchar den sekundära kretsen, sedan amplituden av sekundära spänningen kommer att öka dramatiskt eftersom den sekundära impedansen blir mycket låg. När svängningarna i primärkretsen har skämda, kommer att transformatorn växla polaritet och ladda kondensatorn, orsakar cykeln ska upprepas. Detta liknar vad som händer när du försöker tvinga en sping att flytta fram och tillbaka; om inte du är på rätt frekvens, sedan det motstår din push, men om du lyckas träffa rätt frekvens, då även en liten applikation av styrka kan snabbt öka amplituden av dess svängningar.

Om du vill ha en mer matematiskt strikt förklaring, ska du ta en titt på detta papper: http://tayloredge.com/reference/Machines/TeslaCoil.pdf det är faktiskt ganska lite mer händer än vad jag fick det att låta som, så överväga att ta en titt även om du ska hoppa över matematiken.

SÄKERHETSVARNINGAR (LÄS HÄR):

Som sagt, jag vill ge några varningar till alla som funderar på detta projekt. Tesla spolar och andra hög spänning enheter kan är mycket farliga i fel händer och lätt skada eller döda någon som inte övar rätt hög spänning säkerhet. Jag är inte ansvarig för eventuella olyckor som kan uppstå till följd av dessa instruktioner.

Jag garanterar inte att din spolen kommer att fungera eller att du blir nöjd med resultatet. Enda försök detta projekt om du är villig att ansikte misslyckande på första försöket och inte slarva - om att kondensatorn ska klassas till en viss spänning eller denna tråd har till vara emaljerad, inte försök att få en sämre produkt för mindre. Det är bättre att vänta och spara upp för den högre kvalitet delen än att avsluta med en hög med billig, utbränd komponenter.

Var noga med att läsa hela instructable och helt förstå vad du måste göra innan du försöker med detta projekt!