سیم پیچ تسلا

سیم پیچ تسلا یک مدار مبدل رزونانس است که در سال ۱۸۹۱ میلادی توسط نیکولا تسلا ساخته شد و از آن برای تولید ولتاژهای بالا، جریان های کم و الکتریسیتهٔ متناوب با فرکانس های بالا استفاده می شود. تسلا از این مدار در پیکربندی های مختلفی استفاده کرد که شامل دو یا گاهی سه مدار الکتریکی رزونانس می شد. تسلا از این سیم پیچ ها برای پیش برد آزمایش های نوآورانه ای از جمله در زمینهٔ نورپردازی، فسفرسانس، تولید اشعهٔ ایکس، پدیدهٔ جریان متناوب فرکانس بالا، برق درمانی و انتقال بی سیم انرژی الکتریکی استفاده کرد.
سیم پیچ تسلا یک نوسانگر فرکانس رادیویی است که یک ترانسفورماتور رزونانس دوتایی را برای تولید ولتاژ بالا در جریانات کم هدایت می کند. مدارهای اصلی تسلا و همچنین بسیاری از کویل های مدرن از شکاف جرقه ای ساده برای تحریک نوسان در ترانسفورماتور تنظیم شده استفاده می کنند. طرح های پیچیده تر از ترانزیستور یا تریستور، سوئیچ ها یا نوسانگرهای الکترونی لوله خلاء برای ترانسفورماتور رزونانس استفاده می کنند.
خروجی سیم پیچ های تسلا از ۵۰کیلو ولت تا چند میلیون ولت برای کویل های بزرگ می رسد. جریان خروجی، متناوب و در محدوده فرکانس رادیویی است که معمولاً بین ۵۰کیلو تا ۱ مگاهرتز است. اگرچه بعضی از کویل یک جریان متناوب مستمر را تولید می کنند، بیشتر کویل های تسلا یک خروجی پالس شکل دارند و ولتاژ آن ها شامل یک رشته سریع از پالس های جریان متناوب فرکانس رادیویی است.
مدار رایج کویل های جرقه ای که در شکل مقابل نشان داده شده از اجزا زیر تشکیل شده است:
۱ - ترانسفورماتور منبع تغذیه ولتاژ بالا ( T ) ، جهت افزایش ولتاژ منبع تغذیه AC تا یک ولتاژ بالا برای پرش شکاف جرقه. ولتاژهای معمول بین ۵ تا ۳۰ کیلوولت است.
۲ - خازن ( C1 ) ، که یک مدار تنظیم شده با سیم پیچ اولیه L1 ترانسفورماتور Tesla را تشکیل می دهد.
۳ - شکاف جرقه ای ( SG ) ، که به عنوان یک سوئیچ در مدار اول عمل می کند.
۴ - سیم پیچ تسلا ( L1, L2 ) ، ترانسفورماتور رزونانس دوگانه با هسته هوا است که ولتاژ خروجی بالا تولید می کند.
۵ - به صورت اختیاری، یک الکترود خازنی ( بار بالا ) ( E ) به شکل کروی با سطح هموار یا لوله ای به سیم پیچ ثانویه وصل می شود که سطح بزرگ آن از تخلیهٔ الکتریکی جلوگیری می کند و باعث افزایش Q فاکتور و ولتاژ خروجی می شود.
• ترانسفورماتور رزونانس: