(整理)特斯拉线圈制作相关计算公式
如何制作小型特斯拉线圈
如何制作小型特斯拉线圈组员:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX笫一步:了解其原理及计算公式.原理图原理:初级线圈的谐振频率(L1XC1)=次级线圈的谐振频率(L2XC2)相关物理量测量及计算计算L1计算C2(此处放电顶端为金属环)计算L2笫二步:如何升压.(解释:由打火器需要至少2000V才能完成打火.)方案一:采用单管自激1.材料:漆包线,电容,两个240欧5瓦270欧1瓦的电阻,2N3055三极管,散热片,绝缘漆,一个彩电压包,导线若干.(各种材料规格需实际制作而定)2.升压部分电路图注意:在绕高压包时,两次绕线方向要相同; B,E为三极管的两个接线柱,C为三极管的金属外壳.此方案虽简单,但放出热量大,效率低.方案二:采用ZVS电路(零电压开关 Zero Voltage Switch)1.材料:两个IRFP260(一种场效应晶体管),一个47-200uh电感,四个UF4007(高频二极管),两个12V稳压管,两个470欧1W和两个10K欧1W的电阻,一个0.68uf电容(耐压要在250V以上),一个彩电高压包, 10-40V电源,导线若干.2.升压部分电路图及实物图此方案虽看似有点复杂,但效率高,产生热量也少.第三步:制作电容阵(主电容),制作打火器.由于市场上买不到可以耐几千伏的电容,因此需要电容串联和并联形成电容阵,下图即我们所做的电容阵.此过程只需通过焊接就可完成.打火器不需太精确,我们可以用两条较粗的漆包线或铜棒,如图第四步:缠绕初级线圈和次级线圈1.材料:不同规格的PVC管, 漆包线,毛细管, 绝缘漆2.制作首先用PVC管做底座,再将毛细管盘绕其上,制作初级线圈,如图然后,可以一个人放漆包线,一个人用PVC管缠绕,制作完成次级线圈,如图第五步:连接线路, 见证奇迹.在连接过程中,要注意避免短路和断路.连接好后要再在次级线圈上连一根30厘米的铁丝, 用来插入土中接地.在实验中,一定要注意安全!。
电磁线圈磁力计算公式
电磁线圈磁力计算公式首先，我们来研究单个导线产生的磁场。
根据比奥-萨伐尔定律，一段直导线通入电流会产生一个环绕导线的磁场。
磁场的大小与导线的电流和距离的平方成反比。
具体地，如果我们有一根长度为l的导线，通过电流I，距离导线r处的磁场可以表示为：\[B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}\]其中，B是磁感应强度，单位是特斯拉（T），μ0是真空磁导率，约为4π×10^-7H/m。
这个公式描述了电流通过一根导线产生的磁场，但对于电磁线圈来说，由于存在多根导线，我们需要考虑它们共同产生的合成磁场。
考虑一个简单的圆形线圈，由N根相同长度为l的导线组成，通入同样的电流I。
为了便于计算，我们假设这些导线都在同一平面上，且线圈的半径为R。
现在我们要计算线圈中心处的磁场。
由于每一根导线都产生一个环绕导线的磁场，我们可以将所有导线产生的磁场叠加起来，得到线圈中心处的合成磁场。
根据对称性，可以证明在线圈中心的磁场方向都是垂直于线圈的平面的。
因此，在该方向上的磁场大小就是所有导线产生的磁场大小的矢量和。
\[B_{\text{总}} = \sum_{i=1}^{N} B_i\]每一根导线i产生的磁场大小为：\[B_i = \frac{\mu_0 I}{2\pi R_i}\]其中，Ri是导线i到线圈中心处的距离。
这里需要注意的是，由于线圈是圆形的，每根导线到线圈中心的距离是相同的，即Ri=R。
因此，线圈中心处的总磁场大小可以表示为：\[B_{\text{总}} = \sum_{i=1}^{N} \frac{\mu_0 I}{2\pi R}\]\[B_{\text{总}} = \frac{\mu_0 I N}{2\pi R}\]这就是一个简单的圆形线圈中心处的磁场公式。
我们可以看到，线圈的磁场是与线圈中的导线数量、电流和半径有关的。
这个公式可以帮助我们计算各种不同线圈的磁场大小。
但对于更复杂的线圈，如螺线圈或多层线圈，上述公式可能不再适用。
电蚊拍改装特斯拉线圈方法介绍
电蚊拍改装特斯拉线圈方法介绍特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从“Tesla”这个英文名直接音译过来的。
这是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。
特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压，然后经由两极线圈，从放电终端放电的设备。
通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。
在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电。
本文为大家分享用电蚊拍改装特斯拉线圈的方法。
斯拉线圈原理其原理是使用变压器使普通电压升压，然后经由两极线圈，从放电终端放电的设备．特斯拉线圈由两个回路通过线圈耦合．首先电源对电容C1充电，当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙的阈值，打火间隙击穿空气打火，变压器初级线圈的通路形成，能量在电容C1和初级线圈L1之间振荡，并通过耦合传递到次级线圈．次级线圈也是一个电感，放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容，因此也会发生LC 振荡．当两级振荡频率一样发生谐振的时候，初级回路的能量会涌到次级，放电端的电压峰值会不断增加，直到放电．特斯拉线圈的计算公式电弧长度：电弧长度L（单位：英寸）;变压器功率P（单位瓦特）;L=1.7*sqrt（P）（sqrt为开方）电容阵容量：变压器输出电压（交流）E（单位伏特）;变压器输出电流I（单位毫安）;电容器阵列最大容量C（单位微法）;交流频率F（单位赫兹）C=（10 ）/（6.2832*（E/I）*F）［电容的大小涉及到与变压器功率的一个匹配问题，当电容过大时在交流上升到顶点时（即sqrt（2）*V时，电容电压过低无法击穿打火器的空气隙则打火器无法启动就无法工作，整个系统也就无从启动。
电容阵的计算就是电容的简单串，并联，初中就学过，在此就不提了。
例如当变压器功率为1000瓦时，输出电压为10000伏（交流），那么电容匹配为0.0318uf，手头有电容规格为：0.047uf1000~，1600-，再取保险一点到耐压1500v~则需要电容阵列安排如下：15个电容串联成一个基本链（BC）;再10个这样的基本链并联而成（J），共需要电容150个，若每支电容分压降为630v~（这样可以大幅度延长电容寿命），则：24--BC，16--J，共需。
特斯拉音乐线圈的原理及其制作
特斯拉音乐线圈的原理及其制作摘要“人造闪电”的神奇表演近些年来已经成为在电视荧屏上的常客，这种现象利用了特斯拉线圈高压放电的特性，同时也结合了“静电屏蔽”的原理，在这整个过程中，特斯拉线圈起着至关重要的作用。
关键词特斯拉；特斯拉线圈“90后科学狂人”，“闪电侠”，16岁的科学狂人卢驭龙在中国达人秀第二季在东方卫视现场表演了特斯拉线圈的“闪电效果”，精彩的现场秀却充满了神秘感，用极具震撼的视觉效果撼动全场观众[1]。
看似神秘和神奇表演其实是以扎实的理论基础和动手能力为依托的，特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从”Tesla”这个英文名直接音译过来的。
这是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。
特斯拉线圈是由两个大电容器、一个感应圈、一个初级线圈仅几圈的互感器、变压器、打火器等基本结构组成的。
其类型主要有：传统的特斯拉线圈（SGTC）、固态特斯拉线圈（SSTC）、双谐振特斯拉线圈（DRSSTC）、真空管特斯拉线圈（VTTC）等[2]。
1 工作原理及基本结构1.1 基本结构固态特斯拉线圈，简称SSTC，在传统特斯拉线圈的基础上，人们用半导体元件代替了传统的打火器，这就形成了具有效率高、噪音小、寿命长等优点的固态特斯拉线圈。
而且由于其本身的结构特点，它可以通过电路输入音频，使电弧直接推动空气发声，这使得特斯拉线圈成为一件艺术品。
特斯拉线圈的主体部分包括：电容和电感的数值可根据实际制作而定，但必须保证两回路的谐振频率调整成一致。
主要由初级（主）线圈、次级（二极）线圈、驱动装置、放电顶端、电容、打火器等主要部件构成[3]。
2 实验/实践情况2.1 理論基础研究基础理论方面，通过研究线圈的结构原理及相同爱好人士制作时的经验，得到了线圈有关电弧长度的计算公式如下：（1）电弧长度公式：其中：L：电弧长度，单位mm P：变压器功率（2）电容阵容量：其中：E：变压器输出电压，单位I：变压器输出电流，单位mAC：电容器阵列最大电容，单位uFF：交流电频率，单位Hz（3）振荡频率：（4）主线圈长度计算：其中：（5）次级线圈长度计算：其中：放电终端电容计算：2.2 材料数据及准备高压包：小型特斯拉线圈通常都会使用高压包来当作电源。
特斯拉线圈的制作
特斯拉线圈的制作资料收集整理：刘志刚前些天在电视上看到一个discover的节目，里面就讲到了一些美国的特斯拉线圈的爱好者所制作的各种各样的特斯拉线圈，效果真的很绚目！制造闪电的感觉真的很奇特；大概这是因为制造闪电在神话里面都是主神们的特权吧。
先来个图看看：当然，如上图这样大型特斯拉线圈是难以制作并且需要深厚的电工基础和充分的财力保证的。
（上图这个线圈的制作成本大概在8-10万元左右）而且制作这样大型的线圈显然是非常危险的！说白了，就算你作下了你也没有地方让它工作！我们要设计的是一种中小型的线圈，（大概和特斯拉先生当年制作的差不多吧）如图：这个其实也稍大了一些，没办法找不到太合适的图（其实主要因为老美都挺有钱，干个啥也爱玩大的，话又说回来了，上面的两个图片充分的展示了特斯拉线圈的"光电"魅力。
所以，制作的原因出来了，那就是追寻这种美丽的效果，感受人类最初对"天火"那分来自心灵深处的震撼！（起码对我来说是很震撼的。
）其二，也是对于生前饱受爱迪生挤压迫害的特斯拉先生的一种纪念缅怀的方式。
特斯拉线圈的制作前的准备和注意事项及其它：整个制作我们以变压器功率为1000w的中型特斯拉线圈为设计标准。
（放电距离:>=120cm）备注：特斯拉线圈的放电距离和功率成正比。
主要材料及大概成本：1.高压变压器--->=1000w in220v out>=10kv一个。
（较难买到，一般需要定做，有些南方二手电子器材城曾有过in110v out6300v 600w 的变压器。
只是不知道现在是否还买的到。
）2.大量无极电容：若0.047uf1000v~（1600v-）的cbb电容需要准备100只左右。
电子配件商店买得到（电容非常重要！可以说是整个特斯拉线圈的心脏，所以电容的高质量将会使您最后的特斯拉线圈更加绚目！！质量主要是指：1.高频性能好2.自损耗低3.电感量低[重要]4.寿命长5.绝缘性能好3.直径13厘米长1米的聚氯乙烯管（壁厚0.6--1厘米），pvc管材也将就，厚0.8厘米的绝缘板材（不能是木头！最好塑料）大约2.5平米，厚0.5厘米的绝缘板材（非木！）大约1.5平米，这些都可在家庭装饰城（就是那些买涂料，板材，工具等的那种大市场里）买到4.导线，多芯铜导线，1000v50A大约6米电子配件商店买得到（10kv1A导线3米）5.耐压漆包线内径0.5mm 900米长电子配件商店买的到6.直径0.8厘米的铜管（壁厚1mm以上）长8米，直径3厘米厚>1mm 长1米的铜管可在汽车配件或五金等地买到7.电手钻，螺丝刀，手锯，钳子等工具，普通螺丝，塑料螺丝，环氧树脂胶，钢尺等8.用于燃气热水器的排气管（金属制作，可弯曲，直径在10厘米以上）制作后期计算得到长度。
(整理)小型特斯拉线圈的制作(1)
小型特斯拉线圈的制作作者：799349187，转载请保留我来教大家制作一个小型的火花间隙特斯拉线圈（SGTC）。
此线圈的高度在四十厘米左右，具体高度和很多因素有关。
材料：1.高压包一个，不要问如“用什么型号的”一类的话题，因为从理论上讲，任何型号的高压包都可以。
2.直径0.25mm漆包线200m。
尽量用铜的，这么小的线圈，没必要用铝的……3.直径2mm漆包线三米。
三米应该差不多。
4.直径十二厘米金属球一个，这个可以在买防盗窗一类的东西的地方买到。
而且并不贵，理论上，也就十块钱。
5.直径5厘米，长30厘米PVC管子一根，聚氯乙烯的更好，而有机玻璃是最理想的。
6.2N3055三极管一个。
这个也就三块。
7.240Ω5W，27Ω1W电阻各一个。
也许没有正好这么大的，稍微有一点差别也将就。
8.一些厚几毫米的绝缘板，不能用木头，最好用塑料。
9.12V蓄电池一个。
10.无极性电容若干。
11.胶一瓶，502啦，101啦啥的都可以。
12.直径1mm漆包线数米。
工具：钳子，剪刀，美工刀，烙铁，锡丝，等等等等……开始制作之前，先说一下，在制作过程中尽量不要改我列出的这些数据。
1.次级线圈的制作：用0.25mm漆包线在管子上绕，如下图。
线不能交叉。
绕1000圈。
尽量保证线和线之间没有空隙。
有条件的，可以用绝缘漆刷一层。
2.初级线圈的制作：用2mm的漆包线绕成如下图形状。
类似一个压扁的弹簧。
直径7.5厘米，绕七圈。
3.组装线圈把次级线圈的线的一头接在那个金属球上。
这个球，我们称为放电顶端。
它和地面形成了一个电容。
然后用胶或者热胶枪把球固定在管子一头。
把次级线圈固定在塑料板上，初级线圈固定在次级线圈附近，如下图。
次级线圈的线的另一头接地。
4.组合电容我们需要一些无极性电容，推荐使用涤纶电容或者陶片电容。
根据这个线圈的数据，我计算的结果是需要一个21717pF的电容。
呃，要这么精确干什么，就取0.022μF吧（可根据打火器间距进行微调）。
制作特斯拉线圈【精选文档】
制作特斯拉线圈步骤:1.高压包一个2.直径0.25mm漆包线200m。
(尽量铜）3.直径2mm漆包线三米4.直径十二厘米金属球一个5.直径5厘米，长30厘米PVC管子一根，聚氯乙烯的更好，而有机玻璃是最理想的。
6.2N3055三极管一个(没有的话可以用其它大功率NPN管代替。
记：必须买一个大大的散热片装上。
）7.240Ω 5W，27Ω 1W电阻各一个（如果没有240Ω电阻，可以用1kΩ 2W的电阻四个并联使用。
而27Ω的，可以拿4个100Ω的并联代替)8.一些厚几毫米的绝缘板，不能用木头,最好用塑料.——有机玻璃是个不错的选择，如果没有有机玻璃，可以用其它类型的绝缘材料代替。
9.12V蓄电池一个.10.无极性电容若干（用电磁炉MKPH电容这种电容比较适合做小到中型特斯拉线圈.如果没有MKPH电容，切忌使用CBB电容。
）11.胶一瓶（502或101)12.直径1mm漆包线数米（ZVS）13场效应管IRFP250两个。
＊如果用ZVS，效果远比单管自激好,但是ZVS比单管自激稍复杂.1412V 1W稳压二极管两个。
＊用来做ZVS。
15。
10kΩ，470Ω 3W电阻各两个.*16FR107快恢复二极管两个*用来做ZVS。
如果没有FR107,可以用UF4007或者RU2代替.17模型电路板（俗称洞洞板）一张。
*用来搭建ZVS.18工具：钳子，剪刀,美工刀，烙铁，锡丝(暂时想到的）制作1.次级线圈的制作：用0。
25mm漆包线在管子上绕，如下图。
线不能交叉。
绕1000圈。
尽量保证线和线之间没有空隙。
有条件的,可以用绝缘漆刷一层。
”要遵循两个原则：一，线不能交叉;二,绕线要紧密.用0。
25的线绕1000圈,大约有27.5厘米长。
因为漆包线的表面是有一层漆的。
开始绕之前,一定要先在管子一段钻个小小的洞，再把线的一头用胶固定好,然后开始绕。
绕的过程中务必要小心，如果线乱了那就大杯子了。
绕好后务必要把线固定好。
2.初级线圈的制作:用2mm的漆包线绕成如下图形状。
小型特斯拉线圈的制作方法
小型特斯拉线圈的制作作者：799349187，转载请保留我来教大家制作一个小型的火花间隙特斯拉线圈（SGTC）。
此线圈的高度在四十厘米左右，具体高度和很多因素有关。
材料：1.高压包一个，不要问如“用什么型号的”一类的话题，因为从理论上讲，任何型号的高压包都可以。
2.直径0.25mm漆包线200m。
尽量用铜的，这么小的线圈，没必要用铝的……3.直径2mm漆包线三米。
三米应该差不多。
4.直径十二厘米金属球一个，这个可以在买防盗窗一类的东西的地方买到。
而且并不贵，理论上，也就十块钱。
5.直径5厘米，长30厘米PVC管子一根，聚氯乙烯的更好，而有机玻璃是最理想的。
6.2N3055三极管一个。
这个也就三块。
7.240Ω 5W，27Ω 1W电阻各一个。
也许没有正好这么大的，稍微有一点差别也将就。
8.一些厚几毫米的绝缘板，不能用木头，最好用塑料。
9.12V蓄电池一个。
10.无极性电容若干。
11.胶一瓶，502啦，101啦啥的都可以。
12.直径1mm漆包线数米。
工具：钳子，剪刀，美工刀，烙铁，锡丝，等等等等……开始制作之前，先说一下，在制作过程中尽量不要改我列出的这些数据。
1.次级线圈的制作：用0.25mm漆包线在管子上绕，如下图。
线不能交叉。
绕1000圈。
尽量保证线和线之间没有空隙。
有条件的，可以用绝缘漆刷一层。
2.初级线圈的制作：用2mm的漆包线绕成如下图形状。
类似一个压扁的弹簧。
直径7.5厘米，绕七圈。
3.组装线圈把次级线圈的线的一头接在那个金属球上。
这个球，我们称为放电顶端。
它和地面形成了一个电容。
然后用胶或者热胶枪把球固定在管子一头。
把次级线圈固定在塑料板上，初级线圈固定在次级线圈附近，如下图。
次级线圈的线的另一头接地。
4.组合电容我们需要一些无极性电容，推荐使用涤纶电容或者陶片电容。
根据这个线圈的数据，我计算的结果是需要一个21717pF的电容。
呃，要这么精确干什么，就取0.022μF吧（可根据打火器间距进行微调）。
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相关计算公式
1第一个公式是计算电弧长度：电弧长度 L(单位:英寸); 变压器功率 P (单位瓦特); L=1.7*sqrt(P) sqrt为开方
无非就是计算出使用变压器的理论最佳。
2、电容阵列相关参数: 变压器输出电压(交流)E(单位伏
特); 变压器输出电流 I(单位毫安); 电容阵最大容量C(单位微法) ; 交流频率F(单位赫兹) C=(10^6)/(6.2832*(E/I)*F)
U为电容两端电压(V)
C是电容量(F)..如果是计算电机的启动电容，就按——单相利用变压器的参数求得所需电容。
3、振荡频率: F= 1/(2*Pi*sqrt(L*C))
利用此公式求得电感L（这里我理解F就是2公式的F，问题可能就出在这里？！）
4、初级线圈
公式3的电感套入最终求得初级的匝数5、放电终端相关计算
求得C，代入到公式3，求得次级L 6、次级线圈
最后代入次级L，求得次级的匝数
工作原理：工作原理
首先，交流电经过升压变压器升至2000V以上（可以击穿空气），然后经过由四个（或四组）高压二极管组成的全波整流桥，给主电容（C1）充电。
打火器是由两个光滑表面构成的，它们之间有几毫米的间距，具体的间距要由高压输出端电压决定。
当主电容两个极板之间的电势差达到一定程度时，会击穿打火器处的空气，和初级线圈（L1，一个电感）构成一个LC振荡回路。
这时，由于LC振荡，会产生一定频率的高频电磁波，通常在100kHz到1.5MHz之间。
放电顶端（C2）是一个有一定表面积且导电的光滑物体，它和地面形成了一个“对地等效电容”，对地等效电容和次级线圈（L2，
一个电感）也会形成一个LC振荡回路。
当初级回路和次级回路的LC振荡频率相等时，在打火器打通的时候，初级线圈发出的电磁波的大部分会被次级的LC振荡回路吸收。
从理论上讲，放电顶端和地面的电势差是无限大的，因此在次级线圈的回路里面会产生高压小电流的高频交流电（频率和LC振荡频率一致），此时放电顶端会和附近接地的物体放出一道电弧。
尽管从理论上讲，放电顶端和地面的电势差为无限大，但是在实际上电弧的长度不会无限大，它受到供电电源（升压变压器）的功率限制，计算方式为：电弧长度（单位：厘米）=4.318×根号下P（单位：W），前提是初级LC振荡回路和次级LC振荡回路的LC振荡频率完全一致（即所谓的“谐振”状态，此时电弧长度会达到最长且效率最高）。
如果不谐振（初级和次级频率不相等），电弧长度将无法达到公式计算的结果。
判断是否谐振的方法：1.L1C1=L2C2；2.初级LC振荡频率=次级LC振荡频率。
达到两个情况中的任意一种，即为谐振。
事实上，这两种情况的实质是一样的，即，符合条件1的时候，一定会符合条件2。