特斯拉原理——精选推荐

2023年11月28日发(作者：奔驰gl450报价)

其实特斯拉线圈是一类谐振变压器， 所以你可以找谐振变压器相关的资料。

比如一种实用打火间隙的特斯拉线圈， 如图。

它由两个回路通过线圈耦合。 首先电源对电容C1充电， 当电容的电压高到一定程度超过

了打火间隙的阈值， 打火间隙击穿空气打火， 变压器初级线圈的通路形成，能量在电容

C1和初级线圈L1之间振荡，并通过耦合传递到次级线圈。

次级线圈也是一个电感， 放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容， 因此也会发生LC

振荡。 当两级振荡频率一样发生谐振的时候，初级回路的能量会涌到次级，放电端的电压

峰值会不断增加，直到放电。

这个方案比较原始，坏处是功率大， 驱动电压打， 噪声也很大。

作过程

电源要先给主电容充电，当电压达到打火器的放电阀值时，打火器间

隙的空气电离打火，近似导通，建立初级谐振回路，通过振荡向次级回路

传递能量。次级回路随之振荡，接收能量，放电顶罩的电压逐渐增

特斯拉线圈

，并电离附近的空气，‘寻找’放电路径，一旦与地面形成‘通路’，‘闪

电’也就出现了，如果没有‘闪电’，几个(次数主要与耦合系数有关)周

波后，初级回路能量释放完毕。较大部分的能量都转移到次级回路上，一

部分能量损耗在回路上。次级回路继续振荡，并反客为主，带动初级回路

振荡，以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。但又一部分能量损

耗在回路上，如此反复（见原理演示图），直到损耗掉大部分能量。打火

器两端电压和电流都不足后，打火器等效断开，由外部电源继续给主电容

充电。充电过程要比放电过程长得多，大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉

线圈放电频度都在每秒100次以上，也使肉眼看上去为连续放电效果

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发展历史

早期

19世纪90年代,爱迪生 光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉?特斯

拉就申请了最初的一个专利。 其中的一个线圈连接在电源上传输能量作为

发射器,另一个线圈连着灯泡,作为能量接收器。通电后,发射器能够以10

兆赫兹的频率振动,但它并不向外发射电磁波。

放大发射机

特斯拉后来发明了所谓的“放大发射机”，现在称之为大功率高频传

输线共振变压器，用于无线输电试验。特斯拉的无线输电技术，值得一提。

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

特斯拉线圈结构图

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

传统特斯拉线圈原理图

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

为了打破爱迪生的技术垄断,特斯拉特地制作了一个“特斯拉线圈”,

它是由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈仅几

圈的互感器组成。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。放电时，

未打火时能量由变压器传递到电容阵,当电容阵充电完毕时两极电压达到

击穿打火器中的缝隙的电压时,打火器打火,此时电容阵与主线圈形成回路,

完成L/C振荡进而将能量传递到次级线圈.这种装置可以产生频率很高的高

压电流,不过这种高压电的电流极小,对人体不会产生显著的生理效应。

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。

信不信由你，特斯拉线圈不只能够保护你的笔记本电脑、弹奏美妙的

乐曲，还可以让一群人一起欢呼，一同流口水唷！

特斯拉线圈

这场在加州圣马刁 Maker Faire 2008 会场内的表演，炫丽的闪光不仅让

旁观的观众惊呼连连，而在嘶嘶作响的闪光声中，隐约还能听到啧啧的口

水声。不过这可不是观众被闪电电到脸部抽筋所至乱喷口水，而是由于在

这两座线圈中挂有成打的热狗，当闪电刷过的时候，阵阵的香味也就跟着

飘了出来。

在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，

制造出了眩目的人工闪电。

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研究设计

早期研究

19世纪上半叶电磁铁问世不久、电磁感应现象刚刚被发现，英国的一

位牧师和自然哲学家尼古拉斯卡兰就设计了一个简单的无线输电装置:通

过改变一个线圈的电流，19世纪90年代，电学的先驱、交流电之父尼古拉.

特斯拉在爱迪生光谱辐射能研究项目工作，那时尼古拉.特斯拉就申请了最

初的一个专利。其中的一个线圈连接在电源上传输能量作为发射器，另一

个线圈连着灯泡,作为能量接收器。通电后发射器能够以10兆赫兹的频率

振动，但它并不向外发射电磁波。后来，特斯拉试图利用地球本身和大气

电离层为导体来实现无线输电，为此在纽约建造了一个29米高的发射塔（华

灯克里夫塔）,但由于资金耗尽，电火花最终通过脚底安全释放。

特斯拉线圈

核磁共振方面的应用

目前应用于腹部检查的磁共振成像装置有大于1.5T(特斯拉,Tesla)的

高磁场、0.3～的中磁场、0.1～0.28T的低磁场及小于0.04T的超低

磁场，腹部检查多用体部线圈对准中心，为减少腹式呼吸伪影，应用腹带

扎紧腹部，对肝脏的磁共振成像检查，常规先平扫。

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强大电能

断线不断电之谜，不需要电线，随意将电能输送到数万千米之外，让

每个人都能用上便宜甚至免费的电能，这就是无线供电的未来。至今仍然

有人对此深信不疑：1943 年秋7 个巨大的“特斯拉线圈”向停泊在费城的

中型驱逐舰艾尔德里奇号（DE －173）定向发送了强大的电能，并且在10 分

钟之后使它得以瞬间消失。有人说，那7 个也被人称为“磁暴线圈”的装

置所发出的能量足以支持所谓的“空间跳跃”，它们正是美国军方按照爱

因斯坦相对论的理论计算结果来设置的。

在传说中，这场“费城试验”以失败告终。当驱逐舰在百慕大被人们

重新发现时，它的船员们不是身首异处就是深深陷入船体结构被物化为船

的一部分。于是，能爆发出恐怖而庞大能量的“特斯拉线圈”随着“费城

试验”一起在科幻作家的脑海里扬帆启航。作为一种高能量瞬间杀伤武器，

它在电影、小说、漫画和游戏中被大肆布设。这场面几乎要使人们遗忘“交

流电之父”尼古拉? 特斯拉设计它的初衷——用作无线输电部件。

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高压火花

看上去让人有一种毛骨悚然的感觉，但又充满了无限的神秘感。原来

这是澳大利亚大胆发明家用50万伏电压穿过他的身体，形成这张令人震惊

的电击“思想者”，仿佛这位沉思的思想者释放着智慧的火花。 澳大利亚

52岁发明家彼得-特伦(Peter Terren)使用自制的特斯拉线圈和从五金商店

购买的组件结合在一起，想改变现今电时代的概念，电并非在我们的生活

中形成电干扰，如何使用和消耗电，这完全取决于我们对电的思考，以‘思

想者’雕塑模型的形象向人们证实我的身体上存在着电活跃性，并且让身

体上冒着电火花。

在此之前的特斯拉线圈研究中，特斯拉将自己封闭在一个“法拉第笼

子”，目前他进行的这项研究更进一步。据悉，彼得的面具由一个不锈钢

纤细线构成，他的“安全服”是由建筑工人使用的绝缘箔包裹而成，假头

上覆盖着一个箔头盔。 从特斯拉线圈电极释放的电流将以半圆的形式通过

他的身体，然后电流传导至箔绝缘服，最终通过脚底安全地释放到地面上。

特伦说：“我这样做是想向人们展示一些新的事物，并试着挑战身体的极

限。 虽然电火花直接接触我的身体或面部，但整个过程非常安全。如果没

有我的特殊安全服和绝缘头盔保护，如此强的一束电火花足以将我击倒在

地，让体验如同被泰瑟枪击中所感受到的剧烈疼痛，如果更多的高强度电

火花击中我，将停止呼吸，导致直接死亡。”

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主要应用

只要建立一座大型特斯拉线圈，纵使接收电容的数量不断增加，也绝

对不会影响该线圈所供应电力的输出量。换句话说，只要该座线圈是输出

10万匹马力之电力， 方圆35英里内，所有接收电容即可接收10万匹电力，

就算再增加多1 万个或100万个接收电容，这1万个或100万接收电容亦

可以接收空气中的10万匹的电力。因为它所释放的高压高频电流，能够诱

导其他空气中的中子释放出 一样的电子。这就是特斯拉线圈与一般免费能

源发明之分别。

比如只要城市在数个方位位置上建设了特斯拉线圈，整个城市每一处

地方即可享受到免费电力的生活。我们的交通工具、汽车、火车、轮船、

飞机、手提电话、白光 灯、电脑、升降机、电冰箱和空调机皆能使用免费

电力。可惜这项已于100年前被确认的免费能源至今仍遭到不公平的压抑，

在各个国家中只允小撮人以实验性质来制造，并不能被推上成为主要供电

方法之一。没有尼古拉·特斯拉，科学怪人的形象可能不会像今天这样闪

耀，更不会有那些僵尸复活的闪亮一瞬。尼古拉·特斯拉把他的一生都投

入到了电磁学的研究，他所取得的成就也许可以为他在蝙蝠侠的庄园也赢

得一席之地。