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- 而特斯拉線圈發射出的高頻電波，只要借著特定的接受電容器作為『檢頻』，便能在遙遠的地方也能將該處空間中所存著的能量 (電子)收集為電力。 亦因此緣故，就算同時使用大量的電容器作為接收器，也不會降低特斯拉線圈所發射出電力。 因為它只是一種『導引』性電波使接收電容器能抽取其空間本身的能量，亦即是那因為「高頻高壓電波」在共震效應下而變成有規則電流，而收集為一項免費能源。 換句話說，特斯拉線圈只要發出600瓦 (Watt)電力，所有電容器皆可以接收到其空間裡的600瓦免費電力。 特斯拉線圈 (Tesla Coil)在本質上來說是一種 ...
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特斯拉線圈是什麼?
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特斯拉實際里程數是多少?
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特斯拉利用這些線圈進行創新實驗，如電氣照明，螢光光譜，X射線，高頻率的交流電流現象，電療和 無線電力 ，以便進行電力傳輸。 特斯拉線圈可產生絢麗的 電弧 效果，因而在世界上擁有成千上萬的愛好者 [4] ，亦有許多人以製作特斯拉線圈為提升自身電學知識和水準。 [來源請求] 圖集 [ 編輯] 1910年的人體實驗. 位於 坎培拉 國家科學技術中心（Questacon – the National Science and Technology Centre）的特斯拉線圈. 參見 [ 編輯] 特斯拉線圈歷史 （英語：History of the Tesla coil） 注釋 [ 編輯] ^ Google. www.google.com.tw. [2023-11-25].
[1] 特斯拉線圈 （英語： Tesla Coil ）是一種使用 共振 （諧振）原理運作的變壓器（ 諧振變壓器 ），由美籍 塞爾維亞 裔科學家 尼古拉·特斯拉 在1891年發明 [2] ，主要用來生產超高 電壓 但低 電流 、高 頻率 的 交流電 力。 高電壓產生原理. 在次級線圈上觀察到許多諧振 [3] 鬆散耦合的初級和次級線圈通過 磁相位同步 强耦合。 特斯拉線圈由一個（有時用兩個） 諧振感應耦合 的 共振電路 (諧振電路) 組成。 次级線圈的 短路電感 和 雜散電容 組合為諧振電路。 通過以驅動初級線圈在次级線圈的諧振頻率（串聯諧振頻率）1' 磁相位同步使得互磁通量的增加，從而次級線圈中發生最高電壓。 特斯拉線圈的實際使用.
2023年12月25日 · 夏老師示範利用特斯拉線圈隔空點亮燈管澄清特斯拉線圈不是魔法，而是科學特斯拉線圈概述特斯拉的貢獻與發明特斯拉線圈的基本原理與結構工作原理電源、變壓器、電容器和電感的作用初級線圈和次級線圈的功能LC迴路和振盪電路的解釋人造閃電的產生電容的充電與放電過程如何透過振盪電路產生高電壓人造閃電的特性和安全性無線輸電的可能性特...
- 2 分鐘
- 408
- 陳志豪
- 概觀
- 基本介紹
- 原理
- 分類
- 詳細信息
- 用途
- SGTC
- SSTC
特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈，因為這是從"Tesla"這個英文名直接音譯過來的。這是一種分布參數高頻串聯諧振變壓器，可以獲得上百萬伏的高頻電壓。傳統特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓，然後給初級LC迴路諧振電容充電，充到放電閾值的，火花間隙放電導通，初級LC迴路發生串聯諧振，給次級線圈提供足夠高的勵磁功率，其次是和次級LC迴路的頻率相等，讓次級線圈的電感與分布電容發生串聯諧振，這時放電終端電壓最高，於是就看到閃電了。通俗一點說，它是一個人工閃電製造器。 在世界各地都有特斯拉線圈的愛好者，他們做出了各種各樣的設備，製造出了眩目的人工閃電，十分美麗。
其原理是使用變壓器使普通電壓升壓，然後經由兩極線圈，從放電終端放電的設備．特斯拉線圈由兩個迴路通過線圈耦合．首先電源對電容C1充電，當電容的電壓高到一定程度超過了打火間隙的閾值，打火間隙擊穿空氣打火，變壓器初級線圈的通路形成，能量在電容C1和初級線圈L1之間振盪，並通過耦合傳遞到次級線圈．次級線圈也是一個電感，放頂罩C2和大地之間可以等效為一個電容，因此也會發生LC 振盪．當兩級振盪頻率一樣發生諧振的時候，初級迴路的能量會涌到次級，放電端的電壓峰值會不斷增加，直到放電．[1]
SGTC(Spark Gap Tesla Coil）=火花間隙特斯拉線圈
尼古拉·特斯拉先生本人當年發明的“特斯拉線圈”就屬於SGTC。由於構造、原理較為簡單，所以也是現階段初學者入門特斯拉線圈。
SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=觸發二極體特斯拉線圈
由觸發二極體--IGBT管組成的電路組代替傳統火花間隙工作，達到消除打火噪音的目的。
SSTC(Solid State Tesla Coil）=固態特斯拉線圈
說通俗些是個單諧振的電子開關特斯拉線圈，初級不發生串聯諧振，只給次級提供可以滿足次級LC發生串聯諧振的頻率，讓次級線圈發生串聯諧振，初級電流為激勵源電壓除以交流阻抗。
簡介
2007年，曾經有一篇介紹特斯拉線圈的文章：《近距離接觸“死亡之手” 家中製造的人工閃電》。其中大概介紹了特斯拉線圈的大概組成部分和原理。 特斯拉線圈（Tesla Coil）是一種使用共振原理運作的變壓器（共振變壓器），由美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉在1891年發明，主要用來生產超高電壓但低電流、高頻率的交流電力。特斯拉線圈由兩組（有時用三組）耦合的共振電路組成。特斯拉線圈難以界定，尼古拉·特斯拉試行了大量的各種線圈的配置。特斯拉利用這些線圈進行創新實驗，如電氣照明，螢光光譜，X射線，高頻率的交流電流現象，電療和無線電能傳輸，發射、接收無線電電信號。
早期
尼古拉·特斯拉是一位偉大的科學家。但值得一提的是，這位絕世天才的偉大發明家幾乎被人們遺忘。尼古拉·特斯拉其中之一發明就是特斯拉線圈 ，原理為把一個線圈連線在電源上，作為發射器傳輸能量；另一個線圈連著燈泡，作為能量接收器。通電後，發射器能夠以10兆赫茲的頻率振動，另一個線圈連著的燈泡將被點亮。後來，特斯拉試圖利用地球本身和大氣電離層為諧振電容來實現無線輸電，為此在紐約長島建造了一個29米高的發射塔（沃登克里弗塔）,但值得一提的是：由於摩根覺得此行為與自己利益毫無關係決定撤資，實驗工地的設備也被法院沒收充當抵押，沃登克里弗塔被拆除。
放大發射機
特斯拉後來發明了所謂的“放大發射機”，稱之為大功率高頻傳輸線共振變壓器，用於無線輸電試驗。特斯拉的無線輸電技術。
特斯拉線圈不僅僅是被用在遊戲或藝術方面，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現電能的無線傳輸，且該方式傳輸效率高、對生態破壞性小，但是實際套用中還存在諸多困難和障礙，還無法將其套用到實際電力輸送中．閃電是一種大氣放電現象，閃電發生時釋放巨大的能量，其電壓高達數百萬伏，平均電流約2×105A．據估計，地球每秒鐘被閃電擊中的次數達到45次．一次閃電所產生的能量足以讓一輛普通轎車行駛大
約290～1 450km，相當於30～144L汽油產生的能量．而對閃電的利用卻是相當困難的，這是因為閃電發生時間短至幾十毫秒，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．
SGTC，它是由一個感應圈、變壓器、打火器、兩個電容器和一個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，然後經由兩極線圈,從放電終端放電的設備。通俗一點說,它是一個人工閃電製造器。放電時，未打火時能量由變壓器傳遞到電容陣；當電容陣充電完畢，兩極電壓達到擊穿打火器中的縫隙的電壓時，打火器打火。此時電容陣與主線圈形成迴路，完成LC振盪進，而將能量傳遞到次級線圈。這種裝置可以產生頻率很高的高壓電流，有極高危險。特斯拉線圈的線路和原理都非常簡單，但要將它調整到與環境完美的共振很不容易，特斯拉就是特別擅長這項技藝的人。
工作過程：
首先，交流電經過升壓變壓器升至2000V以上（可以擊穿空氣），然後經過由四個（或四組）高壓二極體組成的全波整流橋，給主電容（C1）充電。打火器是由兩個光滑表面構成的，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。當主電容兩個極板之間的電勢差達到一定程度時，會擊穿打火器處的空氣，和初級線圈（L1，一個電感）構成一個LC振盪迴路。這時，由於LC振盪，會產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）是一個有一定表面積且導電的光滑物體，它和地面形成了一個“對地等效電容”，對地等效電容和次級線圈（L2，一個電感）也會形成一個LC振盪迴路。當初級迴路和次級迴路的LC振盪頻率相等時，在打火器打通的時候，初級線圈發出的電磁波的大部分會被次級的LC振盪迴路吸收。從理論上講，放電頂端和地面的電勢差是無限大的，因此在次級線圈的迴路裡面會產生高壓小電流的高頻交流電（頻率和LC振盪頻率一致），此時放電頂端會和附近接地的物體放出一道電弧。
儘管從理論上講，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振盪迴路和次級LC振盪迴路的LC振盪頻率完全一致（即所謂的“諧振”狀態，此時電弧長度會達到最長且效率最高）。如果不諧振（初級和次級頻率不相等），電弧長度將無法達到公式計算的結果。
概況
現代的愛好者們，根據特斯拉線圈由LC振盪接收能量的原理，設計出了極具現代感的SSTC。早期的SSTC玩家大多數都是外國人。 固態特斯拉線圈，是由晶片振盪代替SGTC的LC振盪並由放大器放大功率後驅動次級線圈部分的特斯拉線圈。它的原理依舊是LC振盪，只是發射端作了改動。 固態特斯拉線圈還可以通過音頻來控制，使電弧推動空氣發聲。 固態特斯拉線圈是通過晶片的振盪來產生高頻交流電的。由於固態特斯拉線圈的工作比較好控制，固態特斯拉線圈有兩種：定頻和追頻。定頻，即初級部分只能發射出一個固定的頻率；而追頻，就是初級部分會根據次級部分的LC振盪頻率自動調整發射頻率，從而達到完美的諧振。所以，追頻SSTC已經成為固態特斯拉線圈的主流。
定頻sstc
這是一張由555定時器晶片控制的定頻SSTC電路圖，來源不詳（根據推測，有可能是貼吧的 Tesla冬粉 的作品）。 其中，NE555是頻率源，即產生高頻信號的晶片。它通過8、7腳上的電阻和6腳上的電容來控制輸出頻率，對於它的原理，在此不作過多解釋。 555定時器由3腳輸出高頻信號。在此電路圖中，輸出的信號經過3個電晶體的放大，輸入到一個MOSFET（金屬氧化物場效應電晶體）的門極，經過放大，在初級線圈輸出強度較高的高頻電磁波，被次級線圈接收，由於LC振盪，在次級線圈中產生電流，從而產生電弧。 製作定頻SSTC，需要使晶片輸出的頻率和次級部分的LC振盪頻率一致，才能諧振。所以，此電路圖中，7腳上的電阻用一個定值電阻和一個電位器代替，可以比較方便地調節輸出頻率，從而諧振。 特別說明，如果按照這張電路圖的參數製作，輸出的頻率對於一般的SSTC來講有點低了，所以儘量不要按照這張圖的數據來製作。
追頻sstc
定頻電路有它本身的缺點，於是追頻電路誕生了。 Steve的追頻SSTC 這是國外愛好者Steve Ward的電路，是追頻電路。 首先，對次級線圈發射一些能量，使它內部有高頻交流電（LC振盪），然後會發射出電磁波。電磁波被天線接收（圖中的Antenna），經過兩個邏輯門成為正電壓的信號，然後輸入兩枚功率放大晶片，再通過GDT（Gate Driver Transformer，門驅動變壓器）輸入到一個半橋（功率放大電路，後面會詳細地講）中，產生強度較高的電磁波，被次級線圈接收。此時次級線圈內再次有了能量，會以電磁波的形式發射出來，輸入天線，於是就這樣循環下去了，這種反饋方式叫天線反饋。 除了上述的反饋方式，磁環反饋是另一種反饋方式，在一個大小合適的磁環上面繞上30到50匝的導線，將導線的兩端接到圖中的反饋處，然後將次級的地線穿過磁環繞一匝再接地就可以了。 天線反饋的優點是製作簡單，原理是利用電磁波遇到金屬會產生感生電流的特性；缺點是驅動電路也要接地，有時候會出現起振困難的狀況。磁環反饋則正好與天線反饋相反。 追頻電路是由次級LC振盪迴路直接採集頻率信息，從而發射電磁波，於是可以達到完美的諧振。 信不信由你，特斯拉線圈不只能夠保護你的筆記本電腦、彈奏美妙的樂曲，還可以讓一群人一起歡呼，一同流口水唷！ 這場在加州聖馬刁 Maker Faire 2008 會場內的表演，炫麗的閃光不僅讓旁觀的觀眾驚呼連連，而在嘶嘶作響的閃光聲中，隱約還能聽到嘖嘖的口水聲。不過這可不是觀眾被閃電電到臉部抽筋所至亂噴口水，而是由於在這兩座線圈中掛有成打的熱狗，當閃電刷過的時候，陣陣的香味也就跟著飄了出來。
特斯拉線圈（Tesla Coil）是一種使用共振 (諧振)原理運作的變壓器（諧振變壓器），由美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉在1891年發明 [1]，主要用來生產超高電壓但低電流、高頻率的交流電力。 鬆散耦合的初級和次級線圈通過磁相位同步強耦合。 特斯拉線圈由一個（有時用兩個）諧振感應耦合的共振電路 (諧振電路)組成。 次...
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在「雅各天梯」單元中我們介紹過變壓器的原理。 在傳統的變壓器中，主線圈與次線圈藉鐵芯耦合，鐵芯可將主線圈97%以上的磁場傳遞至次線圈，其電壓提昇率等於線圈匝數比。 傳統變壓器可於一般電壓下工作，但在高電壓下極易毀損。 特斯拉線圈（Tesla coils）是一個可產生高電壓（十萬伏特）及高頻電磁振盪（200 kHz 至 1200 kHz）的非傳統變壓器。 特斯拉線圈以空氣為芯。 空氣是很好的絕緣體，因此特斯拉線圈可於高電壓下工作。 但是空氣僅能將主線圈 10% 至 20% 的磁場傳遞至次線圈。 特斯拉線圈是如何產生十萬伏特的高電壓呢？ 特斯拉線圈含主電路及次電路。 主電路含點火線圈、電容器、火花間隙、及主線圈（9 匝）。 點火線圈為一變壓器，可將交流電源昇壓，並使電容器充電。
2012年3月28日 · 特斯拉線圈. 在「雅各天梯」單元中我們介紹過變壓器的原理。. 在傳統的變壓器中，主線圈與次線圈藉鐵芯耦合，鐵芯可將主線圈97%以上的磁場傳遞 ...
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