特斯拉线圈

尼古拉·特斯拉的“特斯拉线圈”

最近两晚看cctv10的人物记录节目“尼古拉·特斯拉与通古斯事件”，这才认识了与爱迪生同时代的科学超人，甚为震撼：

尼古拉·特斯拉

科学界有一个普遍共识，人类历史上曾经存在过两个公认的旷世天才：达·芬奇和尼古拉·特斯拉。尼古拉·特斯拉是电气化领域的先驱，是他发明和创造了交流电系统，发明了电机和高压变压器，对现代世界工业产生了深远影响。我们的家之所以能有灯光也要感谢特斯拉。特斯拉创造出了第一台无线电遥控的机器、机器人工程学原理和太阳能驱动的发动机、X光设备、电能仪表、汽车速度仪表、冷光灯、电子钟、电子治疗仪„„他在科学和工程学领域取得了大约1千项发明。而当今世界的科学发明体系仍然建立在特斯拉留下的遗产之上。特斯拉率先提出的概念有电子显微镜、激光、电视、移动电话，互联网和许多其他与我们日常生活紧密相关的事物。

但是，就是这样一位旷世奇才，却一生坎坷，备受同行和巨商为维护自己的利益对他的肆意打压，以至于他在科学史上的地位，长期都未能得到公正的评价。在严重的经济利益威胁下，特斯拉即大受爱迪生抨击，并冠以「科学异端」之名，一场惨无人道的「科学迫害」则应运而起。

下面介绍其中的一个发明。

一.先看热闹:世界各地爱好者DIY的特斯拉线圈 【转载：/b365041/d57071288.htm】

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。(还是不太懂的话,建议去翻翻高中的电学部分.)

由爱好者Peter Terren制作的大型特斯拉线圈，我们可以看到他玩出的各种花样：闪电束穿过篮球架和梯子，放电终端旋转放电后将汽车、人包围的精彩照片

这个还有一个近乎疯狂的实验，Peter称它“泳池火花”。首先声明，这个实验是绝对禁止！电学高手也不例外，因为一个小小的错误就能让实验者瞬间化成灰。

（更多精彩图片还是去看原帖吧，不一一转载了）

二、神奇的特斯拉线圈：

当大家听到「免费能源」、「用之不竭的电力」、「能量输出(Power Output)的必v竟然大过其本身之消耗必v」或是「每月所消耗的电费皆是免费」等名词，或以为是妙想天开或是天方夜谭。但可能大家有所不知在过去的 100年里已经有为数不少的「免费能源」发明已经研制出来了，如Ronald V. Hansch发明的Hansch发电机，Francisco Pacheco发明的电解氢发电机(Bi-polar Auto Electrolytic Hydrogen Generator)，Jasper L. James 的温差发电机(Thermionic-Thermoelectric Generator)，Yull Brown以水为燃料之氢氧引擎，Joseph Newman的Gray马达等发电装置。其实在神所创造的地球里本是蕴藏着无穷无尽的电力资源，除了现时的石油和煤外，就如众所皆知的地心磁场、太阳能、风力发电、水、氢与氧和温差等。这些既免费又用之不竭的资源，其实曾被不少科学家所善用了，而发明出很多「免费能源」的发明。可是这些科学上之瑰宝，一直被人刻意的压抑和剔除。甚至，过去这些科学家有不少皆遭到无理的阻挠、压抑、毁谤、捸捕、恐吓和谋杀。今日在这资讯泛滥的年代，有很多的事实的真相皆被某些财团或媒体所封锁着。

就如在1889年科学家特斯拉(Nikola Tesla)研究的「特斯拉线圈」(Tesla

Coil)，当时他对磁场的认识可算是亘古未有，后人更以磁力线密度单位：1 Tesla(特斯拉)=10000 Gause(高斯)以表扬他在磁力学的贡献。在不断的研究中他发现了「共震现象」，原来在特定的环境下，一个机械系统震动的震幅，不论是声学的或是电学的都有相当高的震幅。而特斯拉则利用了此原理所出现的「磁力共震现象」，而制造出一个变压器，名为「特斯拉线圈」，它能够产生极高的「高压电流」。他其中一个命名为「沃登克里弗计划」(Wardendyffe Project)的构思就是在美国长岛(Long Island)建设一座足可输出100万匹「交流电流」的「特斯拉线圈」。

「特斯拉线圈」结构基本上，由一个感应圈、两个特大电容器和一个线圈互感器所组成。

该「线圈」其一特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响。可能大家未曾听闻过现时5060赫兹(Hz)的「交流电」转化为「高频的电流」后，即使流经人体也不会导致出现电阻的情况，因而引致损害。在一次记者招待会上，特斯拉更展示经由「特斯拉线圈」输出的「高频电流」流经自己的身体，而使一颗「无线灯泡」发亮。

更神奇的是，在特斯拉的研究中，他发现了只要藉着一座「电力发射塔」，方圆周围的「电力接收器」(特制的电容)就可以接收到这种「无线电力」，甚至绝不会因为过量的「接收器」而减低其「输电必v」，假若「发射塔」发射出600W电力，30英里内所有「接收器」皆可接收到600W电力。

特斯拉线圈乃是一项科技发明，不单能够远距离传送资讯电波，还能将能量(电力)转化为高频电波，使人类能进入一个无污染的「免费能源」生活里。可是在我们现今的生活中，只应用了「无线通讯」这方面的技术而已。此项世界广播系统则被命名为「沃登克里弗计划」(Wardendyffe Project)。无线供电已经确认可行：英特尔展示的“无线供电”技术可以传输６０瓦动力几英尺远的同时还能保持７５％的效率。

他认为，宇宙本身就是一个永动机，而地球是一个巨大的电容器，利用它发明的设备，可以免费的从自然界获得巨大的电能，然后还可以远距离的无线传输，按照他的项目，地球上的任何地方，只有用一个简单的终端，就可以享受源源不断的电能。

三、一个相似产品：矿石收音机 简单的矿石收音机可以只有一个线圈，可变电容器，检波器还有耳机构成，由于只有一个调谐回路而被称为“单回路矿石收音机”，这样的机器，在配用良好的天地线时可以接受当地或稍远一点的电台。一座电台，可以向无数台矿石收音机传递信号，这个算不算永不消失的电波呢？

四、更多分析

特斯拉把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过他的放大发射机，使用这种

放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立

起大约8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同，而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似，当没有电力接收端的时候，发射机只与天地谐振腔交换无功能量，整个系统只有很少的有功损耗，而如果是一般的无线电广播，发射的能量则全部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了这种方案的可行性，证明这种方案不仅可行，而且效率极高，对生态安全，并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取，在现有的政治和经济体制下，无人实际问津这种主张。

特斯拉线圈的线路和原理都非常简单，但要将它调整到与环境完美的共振很不容易，特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。 五、动手DIY

百年科学传奇——人造闪电-特斯拉线圈制作

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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

电路草图

涉及到特斯拉线圈的一些计算公式

1. 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）

2. 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)/(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 ]

3. 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：0.047uf 1000~，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384支电容.

4. 其他： 震荡频率：F = 1/(2*Pi*sqrt(L*C))

主线圈相关计算如下图

次极线圈相关计算如下图

放电终端相关计算如下图

部件制作

特斯拉线圈的主线圈部分

在本特斯拉线圈的设计中主线圈采用铜管绕制成蚊香状.铜管是用于汽车，供热，中央空调中的那种管壁较厚的承压铜管.直径8毫米大约绕制9-10匝 (大约需要9米)

铜管如下图(要尽可能选择外表光滑无锈无伤的)：

铜管盘成如下图：