Wireless Strom? Wie funktioniert der Tesla-Spule
Unter seinen zahlreichen Neuerungen davon geträumt Nikola Tesla eine Möglichkeit zur Stromversorgung der Welt ohne Bespannung Drähte auf der ganzen Welt zu schaffen. Der Erfinder kam nah an dies zu erreichen, wenn seine "mad Scientist" Experimente mit der Elektrizität zu seiner Schöpfung der Tesla-Spule geführt.
Das erste System, das kabellos Strom, die Tesla-Spule übertragen konnte war eine wahrhaft revolutionäre Erfindung. Frühe Funkantennen und Telegraphie verwendet die Erfindung, aber Variationen der Spule können auch Dinge tun, die einfach nur Cool — wie Blitze schießen, elektrische Ströme durch den Körper senden und Elektron Winde zu erstellen.
Tesla entwickelt Spule in 1891, bevor konventionellen Eisenkern Trafos verwendet wurden, um Dinge wie Beleuchtung und Telefon-Schaltungen. Diese konventionellen Trafos standhalten nicht, die hohe Frequenz und hohe Spannung, den die lockereren Spulen in Teslas Erfindung vertragen haben. Das Konzept hinter der Spule ist eigentlich recht einfach und nutzt elektromagnetische Kraft und Resonanz. Einsatz von Kupferdraht und Glasflaschen, bauen Amateur Elektriker eine Tesla-Spule, die eine Viertel von 1 Million Volt erzeugen kann. [Infografik: Wie funktioniert der Tesla-Spule]
Das setup
Eine Tesla-Spule besteht aus zwei Teilen: einer Primärspule und Sekundärspule, jedes mit seiner eigenen Kondensator. (Kondensatoren speichern elektrische Energie wie Batterien.) Die beiden Spulen und Kondensatoren sind durch eine Funkenstrecke verbunden – eine Lücke zwischen zwei Elektroden, die die Funken von Elektrizität erzeugt. Eine externe Quelle angeschlossen an einen Transformator Befugnisse des gesamten Systems. Im Wesentlichen ist der Tesla-Spule zwei offene Stromkreise mit einer Funkenstrecke verbunden.
Eine Tesla-Spule benötigt eine Hochspannungs-Stromversorgung. Eine normale Stromquelle gespeist durch einen Transformator kann einen Strom mit den nötigen Strom (mindestens tausend Volt) produzieren.
In diesem Fall kann ein Transformator Niederspannung der Hauptschalter in der hohen Spannung umwandeln.
Wie es funktioniert
Die Primärspule ist die Stromquelle angeschlossen. Die Primärspule Kondensator wirkt wie ein Schwamm und saugt die Ladung. Die Primärspule selbst muss möglicherweise die massive Ladung und große Überspannungen von aktuellen, zu widerstehen, so dass die Spule in der Regel aus Kupfer, einen guten elektrischer Leiter besteht. Schließlich baut der Kondensator so viel Kosten, dass es den Luftwiderstand in der Funkenstrecke bricht. Dann, ähnlich wie bei einem getränkten Schwamm auspressen, der Strom fließt aus der Kondensator auf die Primärspule und erzeugt ein magnetisches Feld.
Die enorme Menge an Energie macht das magnetische Feld schnell zusammenbrechen, und erzeugt einen elektrischen Strom in der Sekundärspule. Die Spannung zischen durch die Luft zwischen den beiden Spulen erzeugt Funken in der Funkenstrecke. Die Energie zirkuliert hin und her zwischen den beiden Spulen mehrere hundert Mal pro Sekunde, und baut sich in der sekundären Spule und Kondensator. Schließlich wird die Ladung in der sekundären Kondensator so hoch, dass es frei in einem spektakulären Ausbruch des elektrischen Stroms bricht.
Die daraus resultierende Hochfrequenz-Spannung kann Leuchtstoffröhren einige Füße entfernt und ohne elektrischen Draht-Verbindung beleuchten. [Fotos: Nikola Teslas Wardenclyffe historischen Lab]
In einer perfekt gestalteten Tesla-Spule wenn die Sekundärspule seine maximale Ladung erreicht, der gesamte Prozess sollte immer wieder starten und das Gerät autark werden sollen. In der Praxis jedoch geschieht dies nicht. Die erwärmte Luft in der Funkenstrecke zieht einige des Stroms von der Sekundärspule und zurück in die Lücke, so schließlich die Tesla-Spule Energie ausgeht. Daher ist die Spule an eine externe Stromversorgung angeschlossen werden muss.
Das Prinzip hinter der Tesla-Spule ist ein Phänomen namens Resonanz zu erreichen. Dies geschieht, wenn die Primärspule die aktuelle in der Sekundärspule auf genau die richtige Zeit schießt um die Energie in der Sekundärspule übertragen zu maximieren. Betrachten Sie es als timing, wenn jemand auf einer Schaukel zu schieben, um ihn so hoch wie möglich zu machen.
Einrichten einer Tesla-Spule mit einer einstellbaren rotierenden Funkenstrecke gibt dem Bediener mehr Kontrolle über die Spannung des Stroms, die er produziert. Dies ist wie Spulen können verrückt Blitz Anzeigen erstellen und können sogar bis zu Spielmusik zeitlich so platzt der Strom eingestellt werden.
Während die Tesla-Spule nicht mehr viel praktische Anwendung haben, revolutioniert Teslas Erfindung völlig die Art und Strom verstanden und verwendet wurde. Radios und Fernseher verwenden noch heute Varianten der Tesla-Spule.
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