테슬라 코일이란? : 회로도, 작동 및 응용

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세계 무선 기술 여기에! 무선 기술 덕분에 무선 조명, 무선 스마트 홈, 무선 충전기 등과 같은 수많은 무선 애플리케이션이 개발되고 있습니다. 1891 년, 테슬라 코일의 가장 유명한 발견은 발명가 니콜라 테슬라에 의해 발명되었습니다. Tesla는 무선 에너지 제공에 집착하여 Tesla 코일이 발명되었습니다. 이 코일은 복잡한 회로가 필요하지 않기 때문에 리모컨, 스마트 폰, 컴퓨터, 엑스레이, 네온, 형광등 등 일상 생활의 일부입니다.

Tesla Coil은 무엇입니까?

정의: 테슬라 코일은 무선 주파수입니다. 발진기 공심 더블 튜닝 공진을 구동 변신 로봇 낮은 전류로 고전압을 생성합니다.




테슬라 코일

테슬라 코일

더 잘 이해하기 위해 무선 주파수 발진기가 무엇인지 정의 해 보겠습니다. 우선, 우리는 전자 발진기 사인파 또는 구형파의 전기 신호를 생성하는 장치입니다. 이 전자 발진기는 무선 주파수 발진기로 알려진 20kHz ~ 100GHz의 무선 주파수 범위에서 신호를 생성합니다.

테슬라 코일 작동 원리

이 코일은 코일 크기에 따라 최대 수백만 볼트의 출력 전압을 생성 할 수 있습니다. 테슬라 코일은 다음과 같은 조건을 달성하기 위해 작동합니다. 공명 . 여기서 1 차 코일은 최대 에너지로 2 차 회로를 구동하기 위해 2 차 코일로 엄청난 양의 전류를 방출합니다. 미세 조정 된 회로는 조정 된 공진 주파수에서 1 차 회로에서 2 차 회로로 전류를 보내는 데 도움이됩니다.

테슬라 코일 회로도

이 코일에는 1 차 코일과 2 차 코일의 두 가지 주요 부분이 있으며 각 코일에는 자체 커패시터가 있습니다. 스파크 갭은 코일을 연결하고 커패시터 스파크 갭의 기능은 스파크를 생성하여 시스템을 자극하는 것입니다.

Tesla-Coil-Circuit-Diagram

테슬라 코일 회로 다이어그램

테슬라 코일 작동

이 코일은 공진 변압기, 무선 주파수 변압기 또는 발진 변압기라는 특수 변압기를 사용합니다.


1 차 코일은 전원에 연결되고 변압기의 2 차 코일은 공진을 보장하기 위해 느슨하게 결합됩니다. 변압기 회로와 병렬로 연결된 커패시터는 튜닝 회로 또는 LC 회로 특정 주파수에서 신호를 생성합니다.

공진 트랜스포머라고도하는 트랜스포머의 1 차측은 2kv ~ 30kV 범위의 매우 높은 수준의 전압을 생성하여 차례로 커패시터를 충전합니다. 커패시터에 엄청난 양의 전하가 축적되면 결국 스파크 갭의 공기가 분해됩니다. 커패시터는 Tesla Coil (L1, L2)을 통해 엄청난 양의 전류를 방출하고 출력에서 ​​고전압을 생성합니다.

진동 주파수

커패시터와 회로의 1 차 권선 'L1'의 조합은 튜닝 된 회로를 형성합니다. 이 튜닝 된 회로는 1 차 및 2 차 회로가 모두 동일한 주파수에서 공진하도록 미세 조정되도록합니다. 1 차‘f1’및 2 차 회로‘f2’의 공진 주파수는 다음과 같이 지정됩니다.

f1 = 1 / 2π L1C1 f2 = 1 / 2π L2C2

보조 회로를 조정할 수 없기 때문에 'L1'의 이동식 탭은 두 회로가 동일한 주파수에서 공진 할 때까지 기본 회로를 조정하는 데 사용됩니다. 따라서 1 차 주파수는 2 차 주파수와 동일합니다.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π L2C2

1 차 및 2 차가 동일한 주파수에서 공진하는 조건은 다음과 같습니다.

L1C1 = L2C2

공진 트랜스포머의 출력 전압은 일반 트랜스포머에서와 같이 회전 수 비율에 의존하지 않습니다. 사이클이 시작되고 스파가 설정 되 자마자 1 차 회로의 에너지는 1 차 커패시터 'C1'에 저장되고 스파크가 끊어지는 전압은 'V1'입니다.

W1 = 1 / 2C1V1

마찬가지로 2 차 코일의 에너지는 다음과 같이 주어집니다.

W2 = 1 / 2C2V2

에너지 손실이 없다고 가정하면 W2 = W1입니다. 위의 방정식을 단순화하면

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

위의 방정식에서 피크 전압은 공기 파괴가 발생하지 않을 때 얻을 수 있습니다. 피크 전압은 공기가 분해되어 전도되기 시작하는 전압입니다.

Tesla Coil의 장단점

장점은

  • 권선 코일 전체에 균일 한 전압 분배를 허용합니다.
  • 느린 속도로 전압을 축적하므로 손상이 없습니다.
  • 멋진 공연.
  • 더 높은 전력을 위해 3 상 정류기를 사용하면 엄청난 부하 공유를 제공 할 수 있습니다.

단점은

  • 테슬라 코일은 피부 화상, 신경계 및 심장 손상을 포함하는 고전압 무선 주파수 방출로 인해 여러 가지 건강 위험을 초래합니다.
  • 대형 DC 평활 커패시터를 구입하는 데 많은 비용이 듭니다.
  • 완벽한 공명을 위해 회로를 구성하는 데 많은 시간이 소요됩니다.

테슬라 코일의 응용

현재 이러한 코일은 고전압을 생성하기 위해 크고 복잡한 회로가 필요하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 소형 Tesla 코일은 다양한 분야에서 적용됩니다.

  • 알루미늄 용접
  • 자동차는 점화 플러그 점화를 위해이 코일을 사용합니다
  • 인공 조명, 음악과 같은 소리를 생성하는 데 사용되는 Tesla 코일 팬 제작 엔터테인먼트 및 교육 산업의 Tesla 코일은 전자 박람회 및 과학 박물관의 명소로 사용됩니다.
  • 고진공 시스템 및 아크 라이터
  • 진공 시스템 누출 감지기

자주 묻는 질문

1). 테슬라 코일은 무엇을합니까?

이 코일은 공진 변압기를 구동하여 저 전류에서 고전압을 생성하는 무선 주파수 발진기입니다.

2). Tesla 코일로 전화기를 충전 할 수 있습니까?

요즘 스마트 폰은 테슬라 코일의 원리를 사용하는 무선 충전이 내장 된 상태로 출시됩니다.

삼). 테슬라 코일은 위험합니까?

코일과 그 장비는 인체가 보장 할 수없는 매우 높은 전압과 전류를 생성하기 때문에 매우 위험합니다.

4). 테슬라 코일이 음악을 만드는 이유는 무엇입니까?

일반적으로이 코일은 주변의 공기를 플라즈마로 변환하여 볼륨을 변화시키고 파도를 모든 방향으로 퍼지게하여 소리 / 음악을 생성합니다. 이것은 20 ~ 100kHz의 고주파에서 발생합니다.

5). Tesla는 어떻게 무선으로 전기를 전송 했습니까?

스파크 갭은 커패시터와 두 개의 코일을 연결하는 데 사용됩니다. 전력이 변압기를 통해 공급됨에 따라 필요한 전류를 생성하고 전체 회로에 전력을 공급합니다.

따라서 이것은 테슬라 코일의 개요 고전압, 저 전류 및 고주파의 전기를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. Tesla Coil은 최대 수 킬로미터까지 무선으로 전기를 전송할 수 있습니다. 이 기사는 독자들에게 Tesla 코일의 작동, 장단점 및 응용 분야에 대한 통찰력을 제공하도록 보장했습니다. 진정으로 그가 발명 한 전기 에너지 무선 전송은 세계가 소통하는 방식을 변화 시켰습니다.