特斯拉线圈

分布参数高频的串联谐振变压器
特斯拉线圈(Tesla Coil),[1]是一种使用共振原理运作的变压器(共振变压器),[3]其原理是使用变压器使普通电压升压,然后经由两极线圈,从放电终端放电。[8]所有特斯拉线圈均由4个基本组件组成:初级线圈、次级线圈、放电顶端和控制电路。[7]
1826年,法国科学家菲利克斯·萨瓦里(Felix Savary)首次发现了电容器可以产生电振荡的证据。[9]1857年,德国物理学家贝伦德·威廉·费德森(Berend Wilhelm Feddersen)在旋转镜中拍摄了莱顿瓶谐振电路产生的火花,提供了振荡的可见证据。[9]1891年,美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了特斯拉线圈,主要用来生产高压高频低电流的交流电[3][10]1893年,特斯拉做了一次关于无线传输的讲座并进行演示,他提出将信号传输与电力传输结合起来,同时获得该专利,这是第一个无线电专利。[11]2001年5月,国际无线电力传输技术会议召开期间,法国国家科学研究中心的皮格努莱特,利用特斯拉线圈的无线传输电能点亮了距离大约45米的一个200W的灯泡。[12]
据开关元件的不同,特斯拉线圈主要包括火花间隙特斯拉线圈和固态特斯拉线圈,[10]特斯拉线圈用途比较广泛,多用于电子产业,如利用特斯拉线圈对手机无线充电;也用于艺术方面,如利用音乐特斯拉线圈使不同频率的电弧击穿不同程度的空气,发出不同频率的声音;还可以用于铝焊接等。[4][5][6]

历史沿革

理论背景