導入
テスラコイルは、オーストラリアのキャンベラにあるクエスタコン国立科学技術センターで雷シミュレータとして使用されています。
テスラ コイルまたはテスラ変圧器は、高周波交流で動作し、非常に高い電圧に到達できる電気機械です。発明者ニコラ・テスラにちなんで名付けられました。この装置は、共振によって結合および調整された 2 つまたは 3 つの巻線回路で構成されています。従来の変圧器のような金属コアはなく、空芯変圧器です。
最初に書かれたデータは、ニコラ・テスラが読者のためではなく自分自身のために注釈を書いた一種の日々の技術ノートであるコロラド・スプリングス・ノートから来ています。
1994 年以来、何百人もの好奇心旺盛な愛好家がテスラ変圧器を製作し、大幅な改良により効率的で高品質なアセンブリが実現しました。プラスチック材料、エポキシ樹脂、インパルス モードで動作する高電圧コンデンサ、計算の最適化のためのコンピューティングの使用、およびインターネット上のディスカッション フォーラムが、1世紀前にこの地で発明されたこのデバイスの普及に貢献しました。
アセンブリコンポーネント
電源トランスの二次側と並列にスパークギャップを設けた回路。
電源トランスの二次側に直列にスパークギャップを設けた回路。
- 高電圧電源は、数キロボルトを供給できる古典的な昇圧変圧器で構成されており、場合によってはセクターを保護するフィルター、ヒューズ、回路ブレーカーなどの安全装置も含まれます。これらの要素は図には示されていません。得られる高い交流電圧は、工業用周波数 (ヨーロッパでは50 Hz 、米国では60 Hz ) で 10,000 ～ 15,000 ボルト程度です。
- 電源および一次巻線と直列または並列に電源回路に挿入される、中断されたスパーク ギャップ (アークの吹き飛ばし) または回転するスパーク ギャップ。
- 電源の電圧よりも高い電圧に耐えることができるコンデンサ、またはコンデンサの列。
- 大きな一次コイルで、巻き数が 2 ～ 15 と少なく、大電流に耐えることができます。一種のワニ口クリップを螺旋上で前後に動かすと、高電圧回路を閉じるケーブルを正確な調整点に固定できます。
- 絶縁性の円筒状支持体上に単層で巻かれた、エナメル銅線の連続ターン (800 ～ 1000 回) で構成された高二次コイル。
- 二次巻線の上部にある、放電電極として機能する金属部品。その容量を把握し、回路に適合させる必要があります。その形状は非常に重要です。球、円錐、点、トーラスなどの形状のモデルがあります。関連する静電気現象により、その形状によりコロナ放電を回避することができ、そのサイズは下にある巻線を保護するために大きくする必要があります。放電によりターンの絶縁が破壊される可能性があります。端子電極の静電容量が大きいため、一次回路コンデンサの容量値を小さくすることができる。
- 回路のバリエーションも可能です。
- 2 つの図は電気的には同一です。ただし、スパークギャップが電源トランスの二次側と並列になっている場合、共振器から一次側回路に戻るインパルス電流から後者を保護します。
- 二次コイル（共振器）は一次コイルよりも小さな直径を持っています。 2 つの巻線は同心円状です。ただし、従来のトランスの高結合とは異なり、結合は緩やかです。 2 つの回路間の結合係数は、一次側から二次側に伝達されるエネルギーの割合を反映します。
- 二次コイルはそのベースで非常に良好なアースに接続されており、放電電極はその上部に取り付けられています。
- 最初の回路では、電源は交流タイプである必要があり、できれば正弦波である必要があります。
- 2番目の画像では、回路は直流で動作し、コンデンサと電源の間に抵抗またはインダクタが接続されている必要があります。