Stap 1: Wat is een tesla coil?
Alvorens over te gaan, is het belangrijk om te begrijpen van de basisfuncties van de primaire onderdelen waaruit onze tesla coil en worden gebruikt om het (Ja, ik weet het is overbodig voor de meesten van u en de meesten van u weten hoe deze delen werken, maar dit instructable is voor mensen uit bijna alle achtergronden van ervaring):
Capacitor: Opslag van elektrische energie en geeft het vervolgens in korte pulsen (een beetje zoals een batterij).
Transformator: een lagere spanning worden omgezet in een hogere spanning (maar maakt stroomsterkte van de uitvoer naar beneden gaan) of hogere spanning omgezet in lagere spanning (waardoor uitvoer stroomsterkte omhoog gaan). Bestaat meestal uit spoelen van draad gewikkeld rond een brok van ijzer. De verhouding tussen de bochten (hoeveel keer draad wordt gewikkeld rond in vergelijking met andere spoelen op het zelfde blok) van de windingen bepaalt hoeveel spanning is toegenomen onze afgenomen. Dat er een vermogen, moet een transformator worden gevoederd AC (wisselstroom). In een tesla spoel, de draden niet worden gewikkeld rond een brok van ijzer (en dus een tesla spoel heet soms een transformator "air-core"). In de tesla coil die we zullen bouwen, is een transformator zoals een neon teken transformator niet nodig!
Transistor: gebruikt voor Schakelspanning signalen/in- en uitschakelen. "IGBT" transistoren zijn meest gebruikte, maar vereisen koellichamen.
Operationele versterker: gebruikt voor het verhogen van de amplitude (de "kracht") van een signaal.
Tesla Coil torus: een metalen (meestal gemaakt van aluminium) donut-vormige object met een kleine hoeveelheid capaciteit (fungeert als een condensator).
Microcontroller: graag een mini computer die kan worden geprogrammeerd voor het uitvoeren van een taak.
Oscilloscoop: gebruikt om te bekijken hoe een elektrisch signaal eruit ziet (spanning over tijdgrafiek).
Weerstand: als een circuit ter het weerstaat passage van elektriciteit net als wrijving de passage van een bewegend object weerstaat.
Potentiometer: werkt als een weerstand maar hoe resistieve is kan worden gecontroleerd met een kleine knop.
Inductor: spoel van draad die een elektromagnetisch veld produceert wanneer elektriciteit het passeert.
Gelijkrichter: neemt wisselstroom en converteert deze naar directe stroom.
Vector Board/brood Board: planken gebruikt voor prototyping circuits. Een breadboard vereist geen solderen zodat verbindingen, delen zijn gewoon "aangesloten."
Grond: meestal aangeduid met een groene draad, iets aangesloten op grond voltooit een circuit. Denk aan een bliksemschicht die verhuizen van een wolk naar de grond. Op een vergelijkbare manier elektriciteit in een draad wordt aangetrokken tot en wèl uitzicht biedt op een grond-verbinding.
Versterkers: een hoeveelheid waarmee beschrijven hoeveel energie/stroom loopt door iets. Circuits in zichzelf hebben meestal een limiet aan de hoeveelheid stroom die hen en niet meer kan passeren. Een goede manier om erover nadenkt (maar geenszins is dit een "wetenschappelijke" definitie) stroomsterkte vertelt u hoe geconcentreerd de elektriciteit is. In een welder, bijvoorbeeld is stroomsterkte zeer hoog omdat hoog geconcentreerde energie een veel warmte produceert.
Volt: dit is ook een hoeveelheid waarmee beschrijven hoeveel energie die iets passeert, maar wat het betekent voor jou en mij is dat er een manier om te meten hoe gemakkelijk elektriciteit "springt" van één plek naar de andere. HIGH VOLTAGE wordt gekenmerkt door de lange elektronische bogen uit de tesla coil (meestal meer dan 100.000 volt). Elektriciteit afkomstig van de verkooppunten in uw huis zich niet gedraagt zoals dit omdat de spanning is een stuk lager (meestal ongeveer 120 volt). Een tesla coil stappen de spanning weg omhoog, maar dat betekent niet dat het gewoon energie uit het niets produceert. Wanneer de spanning stijgt, daalt stroomsterkte. Wanneer omhoog stroomsterkte gaat, daalt spanning.
Watts: een manier om te kwantificeren van de totale energie (gecombineerd spanning en stroomsterkte).
Check hier voor fundamentele schematische symbolen (we zullen dit later nodig): http://library.thinkquest.org/10784/circuit_symbols.html
Het werkingsprincipe achter een tesla coil is enigszins eenvoudig. Energie wordt verzonden te laden een condensator of een set van condensatoren. Op een bepaald moment, worden de condensatoren gedwongen om de lozing in de primaire spoel. Wanneer de energie die is opgeslagen in de condensatoren wordt verzonden door de primaire spoel, een grote hoeveelheid energie ("verzonden") wordt geïnduceerd in de secundaire spoel (wisselstroom is in principe alleen elektriciteit die verandert van spanning. Als de condensator branden, verandert spanning van in wezen nul tot iets dat echt groot in een zeer korte hoeveelheid tijd). Aangezien er meer bochten in de secundaire spoel, heeft de opgewekte energie een hogere spanning, maar een lagere stroom dan in de primaire spoel. De condensatoren laden en begint deze cyclus opnieuw.
De capaciteit van de condensator en de zelfinductie van de primaire spoel bepalen hoe snel deze cyclus gebeurt per seconde en wordt gemeten in eenheden van frequentie genoemd hertz. Als een stemvork met een bepaalde frequentie trilt en een andere stemvork, die als u raakt, zou op dezelfde frequentie trillen bij elkaar werden gezet, zou vervolgens gewoon opvallend een stemvork maken de andere beginnen te trillen. Waarom? Gevolg van resonantie. Tesla coils kan worden gezegd dat werken op dezelfde manier; Als de frequentie van het primaire circuit overeenkomt met de resonant frequentie van het secundaire circuit, dan de tesla coil optimaal is, en als een stemvork, energie zal gaan van het ene deel (de eerste "vork" / primaire circuit) naar de andere (de tweede "vork" / secundaire circuit).
In de olden dagen, condensatoren zou worden opgeladen en een gat van metaal zal elk van de condensator van leads worden gebracht. Wanneer de condensator volledig is opgeladen, was zou een vonk boog inbetween de kloof, aldus dwingt de energie in de primaire spoel. Nadat de vonk is opgetreden, zou de lucht inbetween de kloof worden geïoniseerd. Geïoniseerde lucht fungeert als soort van een draad; elektriciteit kan zich vrij bewegen door het. Totdat de geïoniseerde lucht afgevoerd, energie zou oscilleren (bewegen heen en weer) tussen de condensator en spoel vele malen. In plaats van hiaten spark, zullen we gebruiken transistors die als kleine schakelaars, maar elektronisch worden gecontroleerd. Draaien van de schakelaar aan en uit snel op bepaalde frequenties, zal de "bliksem" coming out van de tesla coil maken hoorbare tonen maken.
Houd er rekening mee dat hoewel we draaien de tesla spoel in- en uitschakelen met een bepaalde frequentie (een aantal keer per seconde), het primaire circuit is nog steeds oscillerende (energie heen en weer bewegen tussen de condensator en primaire spoel een aantal malen per seconde) met een verschillende frequentie die wij met het secundaire circuit overeenkomen zullen.
Ik heb een vereenvoudigde diagram van de fundamentele manier dat we aansluiting zal de tesla coil bijgevoegd. Dit instructable is ontworpen om zeer flexibel en kunnen voor u uw eigen ontwerper door het geven u de tools en basiskennis nodig om te bouwen er zelf vanaf nul te zijn.
