چیست کویل مخرب تسلا

پرتوی تسلا نوع خاصی از ترانسفورماتور رزونانسی است که در سال ۱۸۹۱ توسط نیکولا تسلا اختراع شد. این دستگاه عمدتاً برای تولید جریان متناوب با ولتاژ بسیار بالا و فرکانس بالا استفاده می‌شود و قادر به ایجاد آرک‌های الکتریکی با طیف چشمگیر است، بنابراین به عنوان "تولیدکننده صنعتی برق" نیز شناخته می‌شود. اصول پایه و ساختار یک پرتوی تسلا به شرح زیر است:

اصول پایه

مدارهای رزونانسی:

• پرتوی تسلا شامل دو مدار رزونانسی متصل به هم است: مدار اصلی و مدار ثانویه.

• مدار اصلی شامل منبع تغذیه، ترانسفورماتور، خازن و فاصله ایستک (یا سوئیچ حالت جامد) است.

• مدار ثانویه شامل یک سیم پیچ هوا-محور بزرگ (سیم پیچ ثانویه) و بار بالایی (معمولاً رسانای کروی یا دیسکی) است.

فرآیند عملکرد:

• مرحله شارژ: منبع تغذیه خازن را در مدار اصلی از طریق ترانسفورماتور شارژ می‌کند تا ولتاژ خازن به ولتاژ شکست فاصله ایستک برسد.

• مرحله تخلیه: خازن از طریق فاصله ایستک تخلیه می‌شود و جریان متناوب با فرکانس بالا ایجاد می‌شود که از طریق سیم پیچ اصلی می‌گذرد.

• جفت‌سازی رزونانسی: جریان متناوب با فرکانس بالا در سیم پیچ اصلی رزونانس در سیم پیچ ثانویه را القا می‌کند و باعث افزایش تدریجی ولتاژ در سیم پیچ ثانویه می‌شود.

• طرف تخلیه: وقتی ولتاژ در سیم پیچ ثانویه به اندازه کافی بالا می‌شود، آرک تخلیه‌ای در بار بالایی ایجاد می‌شود و "برق" قابل مشاهده ایجاد می‌شود.

ساختار

مدار اصلی:

• منبع تغذیه: معمولاً از برق گرفته شده از شبکه استفاده می‌شود، مانند برق خانگی.

• ترانسفورماتور: برای افزایش ولتاژ تغذیه استفاده می‌شود، انواع رایج شامل ترانسفورماتورهای نئون (NST) یا ترانسفورماتورهای پر از روغن.

• خازن: برای ذخیره شارژ استفاده می‌شود، انواع رایج شامل خازنهای روغن-کاغذ یا خازنهای پلی‌اتیلن چند لایه.

• فاصله ایستک: برای کنترل تخلیه خازن استفاده می‌شود، می‌تواند یک فاصله ایستک مکانیکی ساده یا یک سوئیچ الکترونیکی حالت جامد باشد.

مدار ثانویه:

• سیم پیچ ثانویه: معمولاً یک سیم پیچ هوا-محور بزرگ با چندین دور از سیم نازک است.

• بار بالایی: معمولاً یک رسانای کروی یا دیسکی است که برای تمرکز و آزادسازی آرک ولتاژ بالا استفاده می‌شود.

کاربردها

تحقیقات علمی:

• پرتوی تسلا ابتدا برای مطالعه جریان‌های با فرکانس بالا، امواج رادیویی و انتقال بی‌سیم انرژی استفاده می‌شد.

• آنها همچنین برای تحقیقات در زمینه برق جوی و فیزیک پلاسمایی استفاده می‌شوند.

آموزش و نمایش:

• پرتوی تسلا به دلیل آرک‌های الکتریکی چشمگیری که ایجاد می‌کنند، معمولاً در نمایشگاه‌های علمی و نمایش‌های آموزشی استفاده می‌شود.

• آنها می‌توانند برای نمایش اصول اساسی الکترومغناطیس و جریان‌های با فرکانس بالا استفاده شوند.

سرگرمی و هنر:

• پرتوی تسلا در اجرای برنامه‌های موسیقی و نصب‌های هنری برای تولید آرک‌های الکتریکی همزمان با موسیقی استفاده می‌شود.

• برخی هنرمندان از پرتوی تسلا برای خلق آثار بصری و صوتی منحصر به فرد استفاده می‌کنند.

احتیاط‌ها

امنیت:

• پرتوی تسلا ولتاژ بسیار بالا تولید می‌کند و باید پروتکل‌های ایمنی دقیق را رعایت کرد تا از خطرات شوک الکتریکی و آتش‌سوزی جلوگیری شود.

• از اقدامات محافظتی مناسب مانند دستکش‌های عایق و عینک‌های محافظ استفاده کنید تا امنیت اپراتوران تضمین شود.

داخل‌زدن:

امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا تولید شده توسط پرتوی تسلا می‌تواند با دستگاه‌های الکترونیکی نزدیک داخل‌زدن کند، بنابراین باید آن‌ها را دور از تجهیزات حساس اجرا کرد.

نتیجه‌گیری

پرتوی تسلا یک دستگاه است که از اصول رزونانس برای تولید جریان متناوب با ولتاژ بسیار بالا و فرکانس بالا استفاده می‌کند. این دستگاه کاربردهای گسترده‌ای در تحقیقات علمی، نمایش‌های آموزشی، سرگرمی و هنر دارد. با وجود کاربردهای جالب و مفید آن، باید در حین عملیات از پروتکل‌های ایمنی دقیق پیروی کرد تا امنیت کاربران و محیط اطراف تضمین شود.