CH3失落发明之tesla线圈.pdfVIP

特斯拉线圈 很多电路并不使用电容器。但是，有了电容的帮助，可以“在媒 介中造成更强的骚动”。 特斯拉最著名的发明是使用火化隙振荡器在一个只有几匝的粗 初级线圈中产生振荡。在这个初级线圈里面是数百圈的细的次级线 圈。在特斯拉的变压器中没有传统变压器的铁芯，而且这种空气芯的 变压器完全不同于其它类型的变压器。 图1 特斯拉线圈 特斯拉是这样描述这项发明的诞生，“每次电容放电时，初级线 圈的电流被震动，并且将对应的振荡感应到次级线圈。这样，变压器 或感应线圈的新原理产生了。这种完美的设备能够产生以前做梦也想 像不到的理想的电特性和电强度。”在另一个地方，特斯拉写道，“实 际上振荡器的功率没有限制。”传统的升压变压器（短初级线圈，长 次级线圈，在一个铁芯上）在升压的同时减低了电流。这不是真正的 特斯拉变压器。特斯拉变压器能产生真正的增益。 在写道他在科罗拉多实验室里的实验时（当时的特斯拉线圈产生 了超过 12MV 的电压），特斯拉说：“这对我是一个启发并且最终发 现…从良好绝缘终端发射出来的闪电可以轻易传输几百安培的电流！ 而通常的观念是这样的闪电的电流很小。” 它是如何工作的 特斯拉线圈中独特的电气性质部分由细长螺旋线的长度决定。就 像特定长度的吉他弦，它总趋向于在特定频率振动。次级线圈的振荡 是由初级线圈激发的。 初级电路包括一个脉动高压电源（发电机或传统的升压变压器）， 一个电容，火花隙以及主线圈本身。该电路的振荡频率必须设计在次 级线圈电路想要振动的频率上。 图2 特斯拉线圈 初级电路的频率取决于电压源的频率、电容的容量、火花隙的设 置以及初级线圈的性质，这部分取决于其绕组的长度。 现在，当所有的初级电路元件被调整到协调工作，而且电路的最 终频率能够和谐的波动次级的琴弦，次级的终端将会被激励并且开发 出巨大的电势，这些电力如果不投入工作，将会变成一个蓝色光晕， 或者是一个火球或闪电，并跳到附近的导体中，并听到噼啪的声音。 与传统的铁芯升压变压器不同，特斯拉变压器的核心有阻尼振荡 的影响。特斯拉变压器的次级相对自由，像一个没有约束的秋千。初 级线圈的影响就像是推秋千上的孩子。如果使用合适的节奏，并在适 当的时刻，秋千会振荡到很高的高度。同样的，在正确的时间内，次 级的线圈可以摆动到巨大振幅，达到数以百万计的电压。这就是共振 的力量。 人造地震 特斯拉感兴趣的共振能量不仅仅限于电共振，他同样对机械共振 感兴趣。在他的曼哈顿实验室里，他建造了机械振动并且测试了它的 能量。其中一个实验达到了失控的程度。 在一个钢支柱上，特斯拉安装了一个强劲的小型由压缩空气驱动 的振荡器。离开那儿，他又忙别的事情了。与此同时，在街上，产生 了强烈的振动，振倒了石膏，振破了管道，震碎了窗户，并打破了它 的重型机械。特斯拉的振动器找到了他的建筑物地基的振动频率，制 造了地震。很快，特斯拉自己的建筑开始振动，与此同时，警察闯入 特斯拉的实验室，看到特斯拉正在用锤子砸他的设备。这是他使设备 立刻停下来的唯一办法了。 另有一个类似的实验。在一个晚上特斯拉步行穿过城市，使用电 池供电的振动器，其大小约为一个小闹钟，将其放到一个正在施工的 建筑物的钢结构框架上。调整到合适频率，把这个结构设置为共振状 态。于是，结构开始振动，然后是他脚下的大地。后来特斯拉吹嘘说， 使用这样的振动器他可以振倒帝国大厦。后来，似乎这样的说法仍然 不够夸张，特斯拉说大的共振器可以把地球“辟成两半”。现存的资 料没有特斯拉振动器的细节，但他们很可能有特斯拉的一项往复式发 动机有关（专利号：511916 ）。这些利用了气体的弹性，正如他的电 振动器，像特斯拉线圈，利用了介质的弹性。 一种新的能量系统 特斯拉发明了他的谐振变压器，有时被称为特斯拉线圈，为了点 亮一个新型的高频照明系统，正如他 1891 年专利显示的那样。这是 首个特斯拉线圈的专利，随后有一系列专利发展了这个系统。所有这 些都设计为双极性工作：即次级线圈的两端均连接工作回路。这和现 在流行的单极性工作方式不同，单极性的顶端是金属球或其它终端， 而低部接地。 图3 特斯拉的高频照明系统 后来