عالم التكنولوجيا اللاسلكية هنا! تم تطوير تطبيقات لاسلكية لا حصر لها مثل الإضاءة التي تعمل بالطاقة اللاسلكية والمنازل الذكية اللاسلكية وأجهزة الشحن اللاسلكية وما إلى ذلك بسبب التكنولوجيا اللاسلكية. في عام 1891 ، اخترع المخترع نيكولا تيسلا أشهر اكتشاف لفائف تسلا. كان تسلا مهووسًا بتوفير الطاقة اللاسلكية ، مما أدى إلى اختراع ملف تسلا. لا يتطلب هذا الملف دائرة معقدة ولذلك فهو جزء من حياتنا اليومية مثل جهاز التحكم عن بعد والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والأشعة السينية ومصابيح النيون والفلوريسنت وما إلى ذلك.
ما هو ملف تسلا؟
تعريف: ملف تسلا هو تردد لاسلكي مذبذب الذي يحرك الرنين ثنائي الضبط في الهواء محول لإنتاج الفولتية العالية مع التيارات المنخفضة.
لفائف تسلا
لفهم أفضل ، دعونا نحدد ما هو مذبذب تردد الراديو. في المقام الأول ، نحن ندرك أن مذبذب إلكتروني هو جهاز ينتج إشارات كهربائية إما لموجة جيبية أو موجة مربعة. ينتج هذا المذبذب الإلكتروني إشارات في نطاق تردد الراديو من 20 كيلو هرتز إلى 100 جيجا هرتز ، والمعروف باسم مذبذب التردد اللاسلكي.
مبدأ عمل ملف تسلا
يتمتع هذا الملف بالقدرة على إنتاج الفولتية التي تصل إلى عدة ملايين فولت بناءً على حجم الملف. يعمل ملف تسلا على مبدأ لتحقيق حالة تسمى صدى . هنا ، يبعث الملف الأساسي كميات هائلة من التيار في الملف الثانوي لدفع الدائرة الثانوية بأقصى طاقة. تساعد الدائرة المضبوطة في إطلاق التيار من الدائرة الابتدائية إلى الدائرة الثانوية بتردد طنين مضبوط.
مخطط حلبة لفائف تسلا
يتكون هذا الملف من جزأين رئيسيين - ملف أساسي وملف ثانوي ، مع كل ملف له مكثف خاص به. فجوة شرارة تربط الملفات و المكثفات وظيفة فجوة الشرارة هي توليد شرارة لإثارة النظام.
مخطط دائرة لفائف تسلا
لفائف تسلا تعمل
يستخدم هذا الملف محولًا متخصصًا يسمى محول الرنين أو محول التردد الراديوي أو محول التذبذب.
يتم توصيل الملف الأساسي بمصدر الطاقة والملف الثانوي للمحول مقترنًا بشكل غير محكم لضمان رنينه. المكثف المتصل بالتوازي مع دائرة المحولات يعمل كدائرة ضبط أو دائرة LC لتوليد إشارات بتردد معين.
يتقدم المحول الأساسي ، الذي يشار إليه على أنه محول رنان ، لتوليد مستويات عالية جدًا من الجهد تتراوح بين 2 كيلو فولت إلى 30 كيلو فولت ، والذي بدوره يشحن المكثف. مع تراكم كميات هائلة من الشحنة في المكثف ، في النهاية ، يكسر هواء فجوة الشرارة. يصدر المكثف كمية هائلة من التيار من خلال ملف تسلا (L1 ، L2) ، والذي بدوره يولد جهدًا عاليًا عند الخرج.
تردد التذبذب
يشكل الجمع بين المكثف والملف الأولي 'L1' للدائرة دائرة مضبوطة. تضمن هذه الدائرة المضبوطة ضبط كل من الدوائر الأولية والثانوية بدقة لتتردد صداها على نفس التردد. ترددات الطنين للدوائر الأولية 'f1' والدوائر الثانوية 'f2' ويتم تقديمها بواسطة ،
f1 = 1/2π √ L1C1 و f2 = 1/2π √ L2C2
نظرًا لأنه لا يمكن ضبط الدائرة الثانوية ، يتم استخدام النقر المتحرك على 'L1' لضبط الدائرة الأولية حتى تصدر كلتا الدائرتين صدى بنفس التردد. لذلك ، فإن تردد الابتدائي هو نفسه الثانوي.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1/2π √ L2C2
الشرط الأساسي والثانوي أن يتردد صداها في نفس التردد ،
L1C1 = L2C2
لا يعتمد جهد الخرج في محول الرنين على نسبة عدد الدورات كما هو الحال في المحولات العادية. بمجرد أن تبدأ الدورة وبمجرد إعداد الصاري ، يتم تخزين طاقة الدائرة الأولية في المكثف الأولي 'C1' والجهد الذي تنفجر عنده الشرارة هو 'V1'.
W1 = 1 / 2C1V1اثنين
وبالمثل ، يتم إعطاء الطاقة في الملف الثانوي بواسطة ،
W2 = 1 / 2C2V2اثنين
بافتراض عدم وجود فقد للطاقة ، W2 = W1. بتبسيط المعادلة أعلاه ، نحصل عليها
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
في المعادلة أعلاه ، يمكن تحقيق ذروة الجهد عندما لا يحدث انهيار للهواء. ذروة الجهد هو الجهد الذي ينكسر عنده الهواء ويبدأ في التوصيل.
مزايا / عيوب ملف تسلا
الإيجابيات
- يسمح بتوزيع موحد للجهد في جميع أنحاء ملفات اللف.
- يعمل على زيادة الجهد بوتيرة بطيئة وبالتالي لا ضرر.
- أداء رائع.
- يمكن أن يوفر استخدام مقومات ثلاثية الطور للطاقات الأعلى مشاركة هائلة في الأحمال.
العيوب
- يشكل ملف تسلا العديد من المخاطر الصحية بسبب انبعاث الترددات الراديوية ذات الجهد العالي والتي تشمل حرق الجلد وتلف الجهاز العصبي والقلب.
- ينطوي على تكاليف عالية في شراء مكثف تجانس كبير للتيار المستمر.
- يستغرق بناء الدائرة الكثير من الوقت حيث يجب أن تكون مثالية لتتردد صداها
تطبيقات لفائف تسلا
في الوقت الحاضر ، لا تتطلب هذه الملفات دوائر معقدة كبيرة لإنتاج جهد عالي. ومع ذلك ، فإن ملفات Tesla الصغيرة تجد تطبيقاتها في مجموعة من القطاعات.
- لحام الألمنيوم
- تستخدم السيارات هذه الملفات لإشعال شمعة الإشعال
- تم إنشاء مراوح لفائف تسلا ، تُستخدم لتوليد الإضاءة الاصطناعية ، وتُستخدم أصوات مثل ملفات تسلا الموسيقية في صناعة الترفيه والتعليم كمناطق جذب في معارض الإلكترونيات ومتاحف العلوم
- أنظمة تفريغ عالية وولاعات قوس
- كاشفات التسرب بنظام الفراغ
أسئلة وأجوبة
1). ماذا تفعل ملفات تسلا؟
هذا الملف عبارة عن مذبذب تردد لاسلكي يقود محولًا رنانًا لتوليد جهد عالٍ عند تيار منخفض.
2). هل يمكن لفائف تسلا شحن الهاتف؟
في الوقت الحاضر ، يتم إصدار الهواتف الذكية بشحن لاسلكي مدمج ، والذي يستخدم مبدأ ملف Tesla.
3). هل ملف تسلا خطير؟
يعد الملف ومعداته خطرة للغاية لأنها تنتج جهدًا وتيارات عالية جدًا لا يمكن لجسم الإنسان ضمانها
4). لماذا تصنع ملفات تسلا الموسيقى؟
بشكل عام ، يقوم هذا الملف بتحويل الهواء المحيط به إلى بلازما تغير الحجم وتسبب انتشار الموجات في جميع الاتجاهات ، مما ينتج عنه صوت / موسيقى. يحدث هذا بتردد عالٍ من 20 إلى 100 كيلو هرتز.
5). كيف نقلت تسلا الكهرباء لاسلكيا؟
يتم استخدام فجوة شرارة لتوصيل المكثفات وملفين. عندما يتم تغذية الطاقة من خلال محول ، فإنها تنتج التيار الضروري وتزود الدائرة بأكملها بالطاقة.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن ملف تسلا التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء ذات الجهد العالي والتيار المنخفض والعالي التردد. يتمتع ملف تسلا بالقدرة على نقل الكهرباء لاسلكيًا حتى عدة كيلومترات. لقد تأكدنا من أن هذه المقالة تقدم للقارئ رؤى حول عمل ملف تسلا ومزايا وعيوب وتطبيقات. حقًا ، لقد غير اختراعه للنقل اللاسلكي للطاقة الكهربائية الطريقة التي يتواصل بها العالم.
