用矩阵形式的电路方程分析多层特斯拉线圈

用矩阵形式的电路方程分析了多层特斯拉线圈,包括网孔电流及其灵敏度,等效二端口阻抗参数矩阵及其灵敏度,电压增益及其灵敏度等。为矩阵形式电路方程寻到了一种具体应用场景,使这部分教学内容有了踏实的着陆点。同时,还可以让学生初步了解特斯拉线圈的电磁现象,并促进教师在科研中注重凝练教学案例。

基于特斯拉线圈的无线充电模型设计

在无线电能传输的研究中,广为人知的是发明者尼古拉·特斯拉发明的火花间隙特斯拉线圈,虽然该线圈结构简单原理易懂,但是其大电压、大电流的工作模式会危及使用者的生命安全。针对此问题设计了固态追频特斯拉线圈和固态定频特斯拉线圈,在实现无线电能传输的基础上保障了使用者安全。经实验证明,设计的3种电路无论是否正常工作,都不会产生危及使用者生命的电压电流。其中固态追频特斯拉线圈可以在9V电池供电的情况下点亮节能灯,固态定频特斯拉线圈可以在12V直流电压供电的情况下实现次级线圈尖端放电。

微型固态特斯拉线圈尖端放电演示仪

微型固态特斯拉线圈尖端放电演示仪以RLC串联谐振为基本原理实现高压放电.振荡信号由555输出,以Mosfet驱动芯片TC4420构建驱动电路,功率电路采用MOS管IRFP460,音频采用电源调制方式.该仪器可以演示尖端放电现象、音乐电弧、荧光灯隔空点亮以及无线传电现象.演示实验装置采用模块化设计,体积小、功率低,既达到了演示效果,又保障了演示实验的安全性.

特斯拉线圈及其发明人

我们经常在电视荧屏上看到"人造闪电"的神奇表演,"人造闪电"利用了特斯拉线圈的高压放电,同时也利用了"静电屏蔽"的原理,小小的特斯拉线圈起着重要的作用.本文对特斯拉线圈及其特斯拉线圈的缔造者特斯拉做一简单介绍.

基于特斯拉线圈的无线电力传输系统

针对家庭中用电导线逐渐增多的问题,设计了以特斯拉线圈为核心的无线电力传输系统.系统以特斯拉线圈为无线电力发射装置,接收装置采用与电力发射端产生磁共振的形式实现无线电力传输.实验表明,基于该系统的电力接收部分在靠近电力发射天线10 ～20 cm的位置,接收功率最大可达几十瓦,在离发射天线10～15 m的位置,接收功率可达零点几瓦.所以,在10～10 m范围内满足家用电器的基本用电要求.

基于TRIZ理论解决音乐特斯拉线圈演示装置中噪音问题

应用TRIZ理论针对音乐特斯拉线圈演示过程中的噪音问题,对该装置进行了系统分析,并对演示过程中存在的噪音进行了因果分析,提取技术矛盾,建立物场模型,应用创新原理和标准解获得解决方案,并将方案进行验证,较好地解决了音乐特斯拉线圈演示装置中的噪音问题。研究证实TRIZ创新理论方法能较好地解决音乐特斯拉线圈演示装置中噪音问题,对后续电子产品噪音的消除具有指导性意义。

谐振频率对特斯拉线圈电压增益的影响

特斯拉线圈是一个高压双线圈谐振变压器,特斯拉线圈原理是使用变压器给普通电压升压,然后给初级LC回路谐振电容充电,达到一定值后发生谐振,并且使次级线圈发生谐振,初级线圈的能量传递到次级线圈,当次级线圈电压足够高时,可以看到电弧击穿空气,所以,特斯拉线圈类似于一个人工闪电。为了使有限的能量产生更好的放电效果,本文对特斯拉线圈的原理和特斯拉线圈主要利用理论公式计算出对影响特斯拉线圈输出电压的参数,然后通过数学模拟以及特斯拉线圈的工作过程,研究分析谐振频率对特斯拉线圈电压增益的影响以及如何利用谐振频率提高特斯拉线圈的输出电压。

双谐振固态特斯拉线圈的制作

本文在SSTC的基础上增加一个谐振电容,去掉变压器和打火器,制作出了双谐振固态特斯拉线圈(DRSSTC)。这种特斯拉线圈相比SSTC线圈,性能有了很大提升。它在次级电感量80810μH、对地等效电容容量13.527pF、次级谐振频率为152.225kHz的条件下,并且当电压和电流分别为125.0V和2.652A时,产生的最大电弧弧长为26.2cm。双谐振固态特斯拉线圈在实际中也有应用的潜力,可以实现信号调制以及通过谐振接收能量进行无线输电等。

特斯拉线圈演示仪的制作与应用

本文简要介绍了特斯拉线圈及其工作原理,并制作了一套简易、安全的小型特斯拉线圈演示仪.利用该演示仪可表演一系列有趣的实验,通过观察实验现象发现问题、提出问题,进一步地分析与探究.

特斯拉线圈开启智能门锁电子数据检验方法初探

目的研究特斯拉线圈开启智能门锁前后,锁内芯片电子数据变化情况,提出现场勘查和检验鉴定工作建议。方法将一款智能门锁进行拆解,研究其指纹和密码的存储芯片(微处理器〔MCU〕和电子抹除式可复写只读存储器〔EEPROM〕)及存储方式,反复演示特斯拉线圈开锁过程,分别读取干扰前后芯片内的数据,并比较数据变化情况。研究智能门锁硬件电路的通信方式,使用随机波形发生器模拟不同通信方式受干扰的情况,记录并比较特斯拉线圈开锁前后硬件电路通信方式变化、寻找受特斯拉线圈干扰的通信方式,研究特斯拉线圈开启智能门锁的机制。结果智能门锁的指纹和密码数据存储在EEPROM上,其中密码以明文形式存储,特斯拉线圈干扰开锁后指纹和密码数据被全部擦除。智能门锁的键盘和MCU之间采用中断信号线(IRQ线)、控制线(SCL)、数据线(SDA)三种通信方式进行通信;特斯拉线圈干扰时通信信号发生变化,由于信号变化使IRQ中断程序未能完成,程序紊乱,致EEPROM上的指纹和密码数据被全部抹除,智能门锁被打开。结论特斯拉线圈对智能门锁通信信号产生干扰,造成EEPROM上的密码和指纹存储数据全部被擦除,门锁自动打开。在实际案件中,能够通过检验智能门锁EEPROM上存储数据变化情况,推测是否被特斯拉线圈开启过。

基于特斯拉线圈对高压电技术教学的项目研究

《高电压技术》课程作为学校电气专业的一门核心课程,是学生学习的基础。现依据本科教育人才培养目标,在普通教学模式下引入基于特斯拉线圈的高电压技术课堂演示环节,通过该教学环节,可以让学生更加具体直观地理解气体放电知识内容更为具体、直观,拉近学生与该课程的心理距离有效提高学生的课堂积极性和参与度,同时增强学生的科学素养与创新意识,从而为今后的工作打下强有力的实践基础。

特斯拉线圈输电的新型探究实验

针对传统特斯拉线圈输电实验中原理深邃、线路复杂问题,设计了新型简化探究实验。在单线传输系统基础上,通过大量实验,探究了互电容在单线输电和无线输电中的等效方式与同频耦合对输电效率的影响,得出与实验结果较为吻合的简化输电模型,有利于在大学物理实验中开展教学,并对该输电技术在准无线输电方面的应用做了展望。

火花间隙特斯拉线圈的制作

简述了特斯拉线圈的种类,对传统的特斯拉线圈——火花间隙特斯拉线圈SGTC的制作方案进行了阐述。

关于“特斯拉线圈”对智能门锁的影响探讨

随着科技的高速发展,人们物质生活的日益提高,因此就会出现很多智能化的东西来简化人们的生活,智能门锁就是其中的一种形式。但是智能门锁是否真的安全可靠。本文为了判断智能门锁在遭受"小黑盒",学名为特斯拉线圈攻击后是否会出现重启开锁等现象,将使用特斯拉线圈对智能门锁干扰影响进行试验探讨。用特斯拉线圈干扰不同类型的智能门锁,对智能门锁的各部位进行特斯拉线圈干扰攻击。目的是验证智能门锁在被攻击后的变化,会出现怎样的误操作现象,检查被攻击后智能门锁各功能是否能正常工作等。并做出试验分析结论。

科技创新制作在电磁感应教学中的应用——以自制“无线充电电动小车”和“火花间隙特斯拉线圈”为例

电磁感应章节一直是高中物理教学中的难点,因为电磁感应过程是微观过程,抽象且难以理解.笔者自制“无线充电电动小车”和“火花间隙特斯拉线圈”,并在教学过程中进行现象演示,让学生能更加直观地感受电磁感应的产生过程;同时,学生通过观察,可以将电磁感应的应用延伸到无线充电及传输电能等领域,从而提高学生对于科技制作的兴趣,紧扣物理学科核心素养,体现物理源于生活、高于生活的理念.

新型火花间隙特斯拉线圈的制作与仿真

LC振荡电路能够产生高频振荡高电压,而一些实验比如回旋加速器常用高频振荡高电压来加速离子,SGTC(spark gap Tesla coil)就是很好的高频高压发生器。本文介绍了火花间隙特斯拉线圈SGTC的制作方法,同时分析了SGTC的重要组成部分-ZVS(zero voltage switch)驱动电路的原理,列出了试验过程中需要的参数(初级次级电容、电感)的计算公式并估算了参数、调整参数,使达到最佳谐振状态。实验证明:SGTC高压瓷片电容的耐压影响其能否正常谐振,因为谐振时电容电压比直流电压高很多;火花间隙越大,喷弧越长,但最长不要超过电容两脚的距离,否则先击穿电容而损坏。同时,本文就SGTC的电路原理图建立了仿真电路模型,运行理想条件下的仿真,取得了良好的效果。

特斯拉线圈与无线电力传输

本文就特斯拉线圈的起源、物理结构进行了分析。具体介绍了小型特斯拉线圈的简单应用。在此基础上对特斯拉线圈的工作原理进行了分析和讨论。理论分析表明，在特斯拉线圈工作的过程中会产生高压电，若在操作过程中不采取必要的防护措施，会对操作人员和周边环境或设备等产生巨大的破坏。因此在对特斯拉线圈进行研究和应用时，一定要注意安全。

浅析特斯拉线圈的差异

本文介绍了三种常见特斯拉线圈:SGTC(火花间隙特斯拉线圈),SSTC(固态特斯拉线圈),DRSSTC(双谐振固态特斯拉线圈),同时对其构造和功能上存在的差异进行了对比分析。

中学物理兴趣探究课堂教学设计与研究——以“制作简易的特斯拉线圈”实验为例

实验探究是物理教学中至关重要的环节,兴趣教学是高效的教学策略,让学生在基于兴趣的基础上经历物理实验探究过程,可以帮助学生高效学习。以制作"简易的特斯拉线圈"为例,设计一节兴趣探究课,并结合中学物理实际教学情况进行分析研究。

基于小型特斯拉线圈的高压放电装置设计

特斯拉线圈已被应用于交通、通讯等生活的各个领域,同时也成为科研与教育的一个重要范畴。经过多年来的发展和改进,当前特斯拉线圈已经出现了不同的种类和形态,但是在许多方面依然存在着一些问题和缺陷。本文在总结前人研制成果的基础上,发现存在的问题与不足,并尝试对其进行改进。从而设计并研制出了旋转火花隙特斯拉线圈装置,该装置使用旋转火花隙开关取代了传统的静态火花隙,并利用PWM调速电路改变旋转火花隙的开关频率。使该装置可以克服静态火花隙具有的一些问题,而且具备了控制开关和放电效果的功能。