近日,江西景德鎮(zhèn)一所中學(xué)物理老師走紅,他在課堂上展示特斯拉電圈,出現(xiàn)的電流驚呆了臺下學(xué)生。
從網(wǎng)友曬出的視頻看,這位老師隨后將班上的同學(xué)叫了上來,一番調(diào)整后,讓同學(xué)自己去用手感受線圈發(fā)出來的閃電。
雖然被電流電得一麻一麻的,但同學(xué)卻是實實在在地感受到了“閃電”,十分興奮。對于這樣的教育方式,網(wǎng)友紛紛評論:好的老師真的可以把授課變得很有趣,點贊!
其實特斯拉線圈是一類諧振變壓器,其原理簡單來說就是,帶有兩級升壓線圈,可以把家用的220V電壓升到數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏,然后再經(jīng)放電終端放電。由于電壓很高,放電時產(chǎn)生的火花就像小型閃電。另一方面,特斯拉線圈包含了LC振蕩回路,因此放電終端產(chǎn)生的交流電具有很高的頻率。
以家用工頻50Hz交流電為例,特斯拉線圈的放電終端可以達到100kHz到1.5MHz,即工頻的2000到30000倍。因此特斯拉線圈可以產(chǎn)生超高電壓但低電流、高頻率的交流電。
一個小型的特斯拉線圈物理結(jié)構(gòu)應(yīng)該由以下幾個模塊構(gòu)成:感應(yīng)線圈模塊、打火模塊、電容器模塊、變壓器模塊、互感模塊。其中電容器部分要求至少要有兩個大容量電容,要求互感器部分的初級線圈的圈數(shù)要少一些,保證增大電壓的能力。
對線圈進行放電,電能通過變壓線圈耦合到大容量電容陣中。隨著電容充電過程的不斷持續(xù),電容兩級電勢差會不斷增大,一旦該差值超過擊穿電壓值,就會對電容兩極間的打火器進行點火,進而在電容陣和主線圈之間形成閉合回路,該回路利用電磁效應(yīng)將電能通過耦合由初級線圈耦合到次級線圈中。
利用特斯拉線圈可以將普通交流電壓耦合到高頻高壓范圍,因此使用該線圈時需要注意采取必須的防護措施,以免發(fā)生事故。

