1891年，發(fa)明(ming)家尼古拉(la)(la)·特(te)斯(si)拉(la)(la)發(fa)明(ming)了(le)最著(zhu)名的(de)(de)特(te)斯(si)拉(la)(la)線(xian)圈，特(te)斯(si)拉(la)(la)癡(chi)迷于無線(xian)能(neng)源(yuan)的(de)(de)提(ti)供應(ying)用(yong)，從而導致了(le)特(te)斯(si)拉(la)(la)線(xian)圈的(de)(de)發(fa)明(ming)。這個線(xian)圈不需要復雜(za)的(de)(de)電路，所以它(ta)最終成為(wei)我們日常生活的(de)(de)一(yi)部分，比如遙控器、智(zhi)能(neng)手機、電腦、X射線(xian)、霓虹(hong)燈和熒光燈等都(dou)有它(ta)的(de)(de)身影。

　　基本概念

　　特斯拉(la)線圈是一種射頻振(zhen)蕩器，它驅動空芯(xin)雙調(diao)諧振(zhen)變壓器以產生低電流(liu)的高電壓，應(ying)用于多(duo)種電器設備。

　　眾所(suo)周(zhou)知，電(dian)子振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)是一種產生正弦波或方波電(dian)信號的(de)設備。這種電(dian)子振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)產生20kHz至(zhi)100GHz射(she)頻范圍內的(de)信號，稱為射(she)頻振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)。

　　工作原理

　　根據線圈的大小，該線圈能夠(gou)產生高達(da)數(shu)百(bai)萬(wan)伏的輸出電壓(ya)。

　　特斯拉(la)線(xian)圈(quan)的工作原理就是實現共振。在這里，初級(ji)(ji)線(xian)圈(quan)向次級(ji)(ji)線(xian)圈(quan)發(fa)射(she)大量電(dian)流，以最大能量驅動次級(ji)(ji)電(dian)路(lu)。微(wei)調電(dian)路(lu)有助(zhu)于以調諧(xie)的諧(xie)振頻(pin)率(lv)將電(dian)流從初級(ji)(ji)電(dian)路(lu)發(fa)射(she)到次級(ji)(ji)電(dian)路(lu)。

　　應用電路

　　特斯拉(la)線(xian)圈(quan)(quan)有(you)兩個(ge)主要(yao)部分——初級(ji)線(xian)圈(quan)(quan)和次級(ji)線(xian)圈(quan)(quan)，每個(ge)線(xian)圈(quan)(quan)都有(you)自己的(de)電(dian)容器。火花隙(xi)(xi)連接線(xian)圈(quan)(quan)和電(dian)容器，火花隙(xi)(xi)的(de)功(gong)能是產生火花以激發系統。

　　特斯拉(la)線(xian)圈使用稱為諧振變壓(ya)器、射頻變壓(ya)器或(huo)振蕩變壓(ya)器的專用變壓(ya)器。

　　初(chu)級(ji)線(xian)圈連接到電(dian)源，變(bian)壓器的次級(ji)線(xian)圈松(song)散耦合以確保(bao)其諧振。與變(bian)壓器電(dian)路(lu)并聯的電(dian)容器用(yong)作調諧電(dian)路(lu)或LC電(dian)路(lu)以產生特定頻率的信號。

　　變壓(ya)器(qi)的初級（也稱為(wei)諧振(zhen)變壓(ya)器(qi)）升壓(ya)以產生(sheng)2KV至30kV之(zhi)間的非常高的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)水平，進(jin)而(er)為(wei)電(dian)(dian)(dian)容器(qi)充電(dian)(dian)(dian)。隨著(zhu)電(dian)(dian)(dian)容器(qi)中大(da)量(liang)電(dian)(dian)(dian)荷(he)的積累(lei)，最終(zhong)會破壞(huai)火(huo)花隙(xi)的空氣。電(dian)(dian)(dian)容器(qi)通過特斯拉線圈(L1，L2)發出大(da)量(liang)電(dian)(dian)(dian)流，進(jin)而(er)在輸出端產生(sheng)高壓(ya)。

　　振蕩頻率

　　特斯拉(la)線圈中的電(dian)容(rong)器(qi)和電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)初級繞組“L1”的組合形成了(le)調(diao)(diao)諧(xie)電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)，該調(diao)(diao)諧(xie)電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)確保初級和次級電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)都(dou)經過(guo)微(wei)調(diao)(diao)以在(zai)相同頻率(lv)下(xia)諧(xie)振。初級電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)“f1”和次級電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)“f2”的諧(xie)振頻率(lv)由下(xia)式(shi)給出：

　　f1=1/2π√L1C1、f2=1/2π√L2C2。

　　由于次(ci)級(ji)(ji)電(dian)路(lu)無法調(diao)整(zheng)，“L1”上的(de)可移動抽頭用于調(diao)諧(xie)(xie)初級(ji)(ji)電(dian)路(lu)，直到兩個(ge)電(dian)路(lu)以(yi)相同(tong)頻(pin)率諧(xie)(xie)振。因此，初級(ji)(ji)的(de)頻(pin)率與次(ci)級(ji)(ji)的(de)頻(pin)率相同(tong)，即：

　　f=1/2π√L1C1=1/2π√L2C2。

　　初級(ji)和次(ci)級(ji)以(yi)相同頻率共振的(de)條件是(shi)：L1C1=L2C2。

　　諧振變壓(ya)器中(zhong)的(de)輸出電(dian)壓(ya)不(bu)像普通(tong)變壓(ya)器那樣取決(jue)于匝數比。一(yi)旦循環開始(shi)并且桅桿建立(li)，初(chu)級電(dian)路(lu)的(de)能量就會存儲在初(chu)級電(dian)容器“C1”中(zhong)，火花(hua)擊穿(chuan)的(de)電(dian)壓(ya)為(wei)“V1”，則(ze)有：W1=1/2C1V12。

　　類似地，次(ci)級(ji)線圈的能量由該式給出：W2=1/2C2V22。

　　假(jia)設沒有能(neng)量(liang)損失，W2=W1。簡化上式，可以得到：V2=V1√C1/C2=V1√L2/L1

　　在上述等式中，當不發生(sheng)空氣擊穿(chuan)時，可(ke)以(yi)達到(dao)峰值電壓。峰值電壓是空氣擊穿(chuan)并(bing)開始傳導(dao)的(de)電壓。

　　優缺點

　　特斯(si)拉線(xian)圈的(de)主要優點包(bao)括：

　　允許電壓(ya)在整(zheng)個繞組線圈(quan)中均勻分布(bu)。

　　以緩慢的(de)速度增加(jia)電壓，因此不會造成損(sun)壞(huai)。

　　出色的性能。

　　使用更高功率(lv)的三相整流(liu)器可以(yi)提供巨大的負(fu)載共享。

　　特斯(si)拉線(xian)圈的主要缺點包括：

　　由(you)于高壓射頻發(fa)射，特斯(si)拉線圈會造成多種(zhong)健(jian)康危害，包(bao)括皮膚灼傷、神經系統和(he)心(xin)臟(zang)損傷。

　　購買大型直流(liu)平(ping)滑電容(rong)器(qi)的成本很高。

　　電(dian)路的構建需要很長(chang)時間，因為它(ta)需要理想的諧振頻率(lv)。

　　主要應用

　　目前，特斯(si)拉線圈不(bu)需要大(da)型(xing)(xing)復雜電路來產生(sheng)高壓。然而，小型(xing)(xing)特斯(si)拉線圈在許多領域都有應(ying)用(yong)，例如：

　　鋁焊接。

　　汽(qi)車使用這(zhe)些(xie)線圈進行火花塞點火。

　　創造了(le)特斯(si)拉線圈(quan)風(feng)扇(shan)，用于產生(sheng)人工照明。

　　高(gao)真(zhen)空系統和電弧打火機(ji)。

　　真空系統檢漏儀(yi)。

　　以(yi)上就是關于特斯拉線圈的相關內容(rong)概述，可以(yi)看出，該(gai)線圈可用(yong)于產生(sheng)高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓、低電(dian)(dian)流和高(gao)(gao)頻率(lv)的電(dian)(dian)力。另外，特斯拉線圈能夠無(wu)線傳輸電(dian)(dian)能長達(da)數公里，所以(yi)在當前(qian)生(sheng)活中，特斯拉線圈應用(yong)于多種小型電(dian)(dian)器(qi)設備。