特斯拉線圈不僅僅是被用在游戲或藝術(shù)方面

  特斯拉線圈不僅僅是被用在游戲或藝術(shù)方面，更可貴的是它擁有重大意義的用途，比如利用特斯拉線圈可以實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，且該方式傳輸效率高、對生態(tài)破壞性小，但是實(shí)際應(yīng)用中還存在諸多困難和障礙，還無法將其應(yīng)用到實(shí)際電力輸送中．閃電是一種大氣放電現(xiàn)象，閃電發(fā)生時(shí)釋放巨大的能量，其電壓高達(dá)數(shù)百萬伏，平均電流約2×105A．據(jù)估計(jì)，地球每秒鐘被閃電擊中的次數(shù)達(dá)到45次．一次閃電所產(chǎn)生的能量足以讓一輛普通轎車行駛大約290～1　450km，相當(dāng)于30～144L汽油產(chǎn)生的能量．而對閃電的利用卻是相當(dāng)困難的，這是因?yàn)殚W電發(fā)生時(shí)間短至幾十毫秒，很難被捕捉到．而特斯拉線圈則是捕捉閃電的可能性工具之一． 

  它是由一個(gè)感應(yīng)圈、變壓器、打火器、兩個(gè)電容器和一個(gè)初級線圈僅幾圈的互感器組成。原理是使用變壓器使普通電壓升壓，然后經(jīng)由兩極線圈,從放電終端放電的設(shè)備。通俗一點(diǎn)說,它是一個(gè)人工閃電制造器。放電時(shí)，未打火時(shí)能量由變壓器傳遞到電容陣；當(dāng)電容陣充電完畢，兩極電壓達(dá)到擊穿打火器中的縫隙的電壓時(shí)，打火器打火。此時(shí)電容陣與主線圈形成回路，完成LC振蕩進(jìn)，而將能量傳遞到次級線圈。這種裝置可以產(chǎn)生頻率很高的高壓電流，有極高危險(xiǎn)。特斯拉線圈的線路和原理都非常簡單，但要將它調(diào)整到與環(huán)境較好的共振很不容易，特斯拉就是特別擅長這項(xiàng)技藝的人。

  工作過程：首先，交流電經(jīng)過升壓特斯拉線圈電路變壓器升至2000V以上（可以擊穿空氣），然后經(jīng)過由四個(gè)（或四組）高壓二極管組成的全波整流橋，給主電容（C1）充電。打火器是由兩個(gè)光滑表面構(gòu)成的，它們之間有幾毫米的間距，具體的間距要由高壓輸出端電壓決定。當(dāng)主電容兩個(gè)極板之間的電勢差達(dá)到一定程度時(shí)，會擊穿打火器處的空氣，和初級線圈（L1，一個(gè)電感）構(gòu)成一個(gè)LC振蕩回路。這時(shí)，由于LC振蕩，會產(chǎn)生一定頻率的高頻電磁波，通常在100kHz到1.5MHz之間。放電頂端（C2）是一個(gè)有一定表面積且導(dǎo)電的光滑物體，它和地面形成了一個(gè)“對地等效電容”，對地等效電容和次級線圈（L2，一個(gè)電感）也會形成一個(gè)LC振蕩回路。當(dāng)初級回路和次級回路的LC振蕩頻率相等時(shí)，在打火器打通的時(shí)候，初級線圈發(fā)出的電磁波的大部分會被次級的LC振蕩回路吸收。從理論上講，放電頂端和地面的電勢差是無限大的，因此在次級線圈的回路里面會產(chǎn)生高壓小電流的高頻交流電（頻率和LC振蕩頻率一致），此時(shí)放電頂端會和附近接地的物體放出一道電弧。

  盡管從理論上講，放電頂端和地面的電勢差為無限大，但是在實(shí)際上電弧的長度不會無限大，它受到供電電源（升壓變壓器）的功率限制，計(jì)算方式為：電弧長度（單位：厘米）=4.318×根號下P（單位：W），前提是初級LC振蕩回路和次級LC振蕩回路的LC振蕩頻率幾乎一致（即所謂的“諧振”狀態(tài)，此時(shí)電弧長度會達(dá)到最長且效率最高）。如果不諧振（初級和次級頻率不相等），電弧長度將無法達(dá)到公式計(jì)算的結(jié)果。

判斷是否諧振的方法：1.L1C1=L2C2；2.初級LC振蕩頻率=次級LC振蕩頻率。達(dá)到兩個(gè)情況中的任意一種，即為諧振。事實(shí)上，這兩種情況的實(shí)質(zhì)是一樣的，即，符合條件1的時(shí)候，一定會符合條件2。