制作特斯拉线圈实验报告

特斯拉线圈：

特斯拉线圈是一种制造超高压的装置，通过它，可以很容易制造出夸张的高压电，可是频率极高，对生物机体杀伤能力有限。

这个功率计算的很保守，其实在150V 下，电流其实已经达到了3.2A，电路整体的消耗功率已经超过了500W，

但是功率管在高频 下有固有的损耗。损耗功率差不多在70～100W 左右。 所以输出功率大概在300W 左右。

本人对文章中所写的制作方法保证,但是对依照本文制作特斯拉线圈所导致的触电身亡,烧伤,及其它意外伤害,本人不承担任何法律及道义责任.对于依本文制造的特斯拉线圈对个人财产或公共设施,国家财产可能造成的损失本文作者不承担任何法律责任及连带责任.需由制作人承担相应责任.

特斯拉线圈属于超高压设备,所以制作需要高超的动手能力和丰富的电工经验,未成年人和非专业人员如按照本文制作特斯拉线圈需在专业人员陪同之下方可进行.

而本文作者可向制作者提供免责范围内的技术咨询。

电路晶体本振频率10MHZ，通过PLL频率可以调节在9～12MHZ。可以自动适应次级线圈。

参数：

初级线圈： 1.2mm粗 线绕直径50mm, 绕3匝，电感在1uH 左右

次级：0.31mm 绕 55~100T 谐振频率在7~12MHZ 左右。线圈高度20~33mm.

谐振电容用6个云母电容串联用环氧树脂密封在电磁炉电容壳子里面。 6KV, 10nF

工作电压：50V 开始有输出，50V 以下都是MOS 管固有损耗。直到170V 炸管。

次级火焰最长60mm。很粗，效果很好！

在进行这个实验的时候，电路有几个工作模式，平滑模式和带灭弧的谐振模式

功率部分电路如下：

电路整体框架（包括驱动）：

参与实验的所有线圈合影：

最后选择的是个袖珍的迷你小线圈：

可以看到，非常小，小拇指长度。

灭弧模式的软谐振状态，此刻频率在10MHZ，，工作电压60V,电路功率>60W，

平滑模式下的谐振，150V 输入，频率10MHZ，消耗功率500W

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mA

特斯拉线圈制作

今天是尼古拉·特斯拉的153岁生日，特意整理发布这篇特斯拉线圈的制作教程，让我们来膜拜一下这位”神的代言人”。

玩过红色警戒的朋友的对磁暴线圈一定映像深刻，今天就让我们一起来做个”磁暴线圈”吧。

先来看些效果图吧，看看这些特斯拉线圈爱好者们的杰作：

上面的图片充分的展示了特斯拉线圈的”人造闪电”的魅力，就是这神一般的魔力，吸引着许多人来追寻这种美丽的火花，感受人类最初对”天火”那分震撼。

特斯拉线圈的制作前的准备和注意事项：

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 输入220V 输出 10KV

2：大量无极电容 如用0.047uf 1000v~(1600v-)的cbb电容需要准备100只左右，有大容量的高压电容请自己换算

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;10kv1A导线3米

5：耐压漆包线 内径0.5mm 900米长

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.

特斯拉线圈装配示意图和电路图

虽然按照本文设计的是一个”标准”特斯拉线圈，制作者不必花很多精力和时间在它的原理和计算上面，但是出于对特斯拉的尊敬和方便制作者制作其它规格的特斯拉线圈，还是大致了解一下这里面的原理和计算方法比较好.还有，制作一个特斯拉线圈是会对你的动手能力和电工知识都有提高的好活动

特斯拉线圈制作小组实验报告

一、实验目的

制作一个火花间隙特斯拉线圈（SGTC），借此过程探究电磁共振并提高动手能力、团队协作能力。

二、实验准备

1） 工作原理

火花间隙特斯拉线圈由一个感应圈、变压器、打火器、两个电容器和一个初级线圈及几圈的互感器组成。它是一个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。开始工作后，未打火时能量由变压器传递到电容阵；当电容阵充电完毕，两极电压达到击穿打火器中的缝隙的电压时，打火器打火。此时电容阵与主线圈形成回路，完成LC振荡，进而将能量传递到次级线圈。这种装置可以产生频率很高的高压电流。

2） 工作过程

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。打火器由两个光滑表面构成，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。如果初级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，则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预想的结果。