Il mondo di tecnologia wireless è qui! Innumerevoli applicazioni wireless come illuminazione wireless, smart home wireless, caricabatterie wireless e così via sono state sviluppate grazie alla tecnologia wireless. Nel 1891, la scoperta più famosa della bobina di Tesla fu inventata dall'inventore Nikola Tesla. Tesla era ossessionato dalla fornitura di energia wireless, che ha portato all'invenzione della bobina di Tesla. Questa bobina non richiede un circuito complesso e quindi fa parte della nostra vita quotidiana come telecomando, smartphone, computer, raggi X, luci al neon e fluorescenti e così via.
Cos'è la bobina di Tesla?
Definizione: Una bobina di Tesla è una frequenza radio oscillatore che guida la risonanza a doppia sintonia del nucleo d'aria trasformatore per produrre alte tensioni con basse correnti.
bobina di Tesla
Per capire meglio, definiamo cos'è un oscillatore a radiofrequenza. In primo luogo, siamo consapevoli che il file oscillatore elettronico è un dispositivo che produce segnali elettrici di un'onda sinusoidale o di un'onda quadra. Questo oscillatore elettronico produce segnali nella gamma di frequenze radio da 20 kHz a 100 GHz, noto come oscillatore a radiofrequenza.
Principio di funzionamento della bobina di Tesla
Questa bobina ha la capacità di produrre tensioni di uscita fino a diversi milioni di volt in base alle dimensioni della bobina. La bobina di Tesla funziona secondo un principio per ottenere una condizione chiamata risonanza . Qui, la bobina primaria emette enormi quantità di corrente nella bobina secondaria per pilotare il circuito secondario con la massima energia. Il circuito messo a punto aiuta a sparare la corrente dal circuito primario a quello secondario a una frequenza di risonanza sintonizzata.
Diagramma del circuito della bobina di Tesla
Questa bobina ha due parti principali: una bobina primaria e una bobina secondaria, con ciascuna bobina che ha il proprio condensatore. Uno spinterometro collega le bobine e condensatori La funzionalità dello spinterometro è quella di generare la scintilla per eccitare il sistema.
diagramma-circuito-bobina di tesla
Bobina di Tesla funzionante
Questa bobina utilizza un trasformatore specializzato chiamato trasformatore risonante, trasformatore a radiofrequenza o trasformatore di oscillazione.
La bobina primaria è collegata alla fonte di alimentazione e la bobina secondaria di un trasformatore è accoppiata in modo lasco per garantire che risuoni. Il condensatore collegato in parallelo al circuito del trasformatore funge da circuito di sintonizzazione o da Circuito LC per generare segnali a una frequenza specifica.
Il primario del trasformatore, altrimenti indicato come trasformatore risonante, aumenta per generare livelli molto elevati di tensione compresi tra 2kv e 30 kV, che a loro volta carica il condensatore. Con l'accumulo di enormi quantità di carica nel condensatore, alla fine, si rompe l'aria dello spinterometro. Il condensatore emette un'enorme quantità di corrente attraverso la bobina di Tesla (L1, L2), che a sua volta genera un'alta tensione in uscita.
Frequenza di oscillazione
La combinazione di un condensatore e dell'avvolgimento primario 'L1' del circuito forma un circuito sintonizzato. Questo circuito sintonizzato assicura che entrambi i circuiti primari e secondari siano finemente sintonizzati per risuonare alla stessa frequenza. Le frequenze di risonanza dei circuiti primari 'f1' e secondari 'f2' sono date da,
f1 = 1 / 2π √ L1C1 e f2 = 1 / 2π √ L2C2
Poiché il circuito secondario non può essere regolato, il rubinetto mobile su 'L1' viene utilizzato per sintonizzare il circuito primario fino a quando entrambi i circuiti risuonano alla stessa frequenza. Pertanto, la frequenza del primario è la stessa del secondario.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
La condizione affinché primario e secondario risuonino alla stessa frequenza è,
L1C1 = L2C2
La tensione di uscita nel trasformatore risonante non dipende dal rapporto del numero di spire come nel trasformatore ordinario. Non appena il ciclo inizia e quando l'asta si avvia, l'energia del circuito primario viene immagazzinata nel condensatore primario 'C1' e la tensione alla quale la scintilla si rompe è 'V1'.
W1 = 1 / 2C1V1Due
Allo stesso modo, l'energia alla bobina secondaria è data da,
W2 = 1 / 2C2V2Due
Supponendo che non vi sia perdita di energia, W2 = W1. Semplificando l'equazione di cui sopra, otteniamo
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
Nell'equazione precedente, la tensione di picco può essere raggiunta quando l'aria non si rompe. La tensione di picco è la tensione alla quale l'aria si rompe e inizia a condurre.
Vantaggi / svantaggi della bobina di Tesla
I vantaggi sono
- Consente una distribuzione uniforme della tensione in tutte le bobine dell'avvolgimento.
- Aumenta la tensione a un ritmo lento e quindi nessun danno.
- Grande esibizione.
- L'uso di raddrizzatori trifase per potenze maggiori può offrire un'enorme condivisione del carico.
Gli svantaggi sono
- La bobina di Tesla pone diversi rischi per la salute a causa dell'emissione di radiofrequenze ad alta tensione che include ustioni cutanee, danni al sistema nervoso e al cuore.
- Comporta costi elevati per l'acquisto di un condensatore di livellamento CC di grandi dimensioni.
- La costruzione del circuito richiede molto tempo in quanto deve essere perfetto per risuonare
Applicazioni della bobina di Tesla
Al momento, queste bobine non richiedono circuiti grandi e complessi per produrre alta tensione. Tuttavia, le piccole bobine di Tesla trovano la loro applicazione in una vasta gamma di settori.
- Saldatura alluminio
- Le auto usano queste bobine per l'accensione delle candele
- I ventilatori a bobina di Tesla creati, utilizzati per generare illuminazione artificiale, suona come la musica Le bobine di Tesla nell'industria dell'intrattenimento e dell'istruzione sono utilizzate come attrazioni nelle fiere dell'elettronica e nei musei della scienza
- Sistemi ad alto vuoto e accendini ad arco
- Rilevatori di perdite del sistema del vuoto
Domande frequenti
1). Cosa fanno le bobine di Tesla?
Questa bobina è un oscillatore a radiofrequenza che aziona un trasformatore risonante per generare un'alta tensione a bassa corrente.
2). Una bobina di Tesla può caricare un telefono?
Al giorno d'oggi, gli smartphone vengono rilasciati con la ricarica wireless integrata, che utilizza il principio di una bobina di Tesla.
3). La bobina di Tesla è pericolosa?
La bobina e la sua attrezzatura sono molto pericolose in quanto producono tensioni e correnti molto elevate che non possono essere assicurate dal corpo umano
4). Perché le bobine di tesla fanno musica?
Generalmente, questa bobina converte l'aria attorno ad essa in un plasma che cambia volume e fa sì che le onde si diffondano in tutte le direzioni, creando suono / musica. Ciò accade ad un'alta frequenza da 20 a 100 kHz.
5). In che modo Tesla ha trasmesso l'elettricità in modalità wireless?
Uno spinterometro viene utilizzato per collegare i condensatori e due bobine. Poiché l'alimentazione viene immessa attraverso un trasformatore, produce la corrente necessaria e alimenta l'intero circuito.
Quindi, questo è tutto una panoramica della bobina di Tesla che può essere utilizzato per generare elettricità ad alta tensione, bassa corrente e alta frequenza. Tesla Coil ha la capacità di trasmettere elettricità in modalità wireless fino a diversi chilometri. Ci siamo assicurati che questo articolo fornisse al lettore informazioni sul funzionamento della bobina di Tesla, vantaggi e svantaggi e applicazioni. In verità, la sua invenzione della trasmissione wireless di energia elettrica ha cambiato il modo in cui il mondo comunica.
