Kann sich die Sekundärverdrahtung einer Tesla-Spule überlappen?

Ehrlich gesagt, ist MadHatters Antwort am ehesten richtig, obwohl Tesla-Spulen immer noch eine Art Transformator SIND. Niemand sonst hier scheint jedoch zu verstehen, dass Tesla-Spulen resonant sindTransformatoren, so dass sie nicht wie gewöhnliche Eisenkerntransformatoren funktionieren. Der wichtigste Faktor, der für den korrekten Betrieb einer Tesla-Spule erforderlich ist, besteht darin, dass die Sekundärspule und der Topload-LC-Kreis dieselbe Resonanzfrequenz haben wie der Primärspulen-/Kondensator-LC-Kreis. So erhalten Sie eine effiziente Energieübertragung vom Primärkreis zum Sekundärkreis. Zu viele Windungen auf der Sekundärseite würden zu viel Induktivität (und Eigenkapazität) hinzufügen, so dass der Sekundärkreis erheblich verstimmt mit dem Primärkreis wäre. Sie erhalten eine sehr geringe Energieübertragung zwischen den beiden Resonanzkreisen, was dazu führt, dass wenig bis gar keine Ausgabe erfolgt. Sie werden auch auf die Probleme stoßen, die MadHatter vorgeschlagen hat (die Wellenform ist diskontinuierlich, da Strom in den falschen Teilen der Spule induziert wird). Entfernen Sie alle bis auf eine Drahtschicht und lassen Sie sie einfach so, wie sie ist. Stellen Sie dann sicher, dass die Sekundärseite auf der gleichen Frequenz wie die Primärseite schwingt. Sie können die folgende Formel verwenden, um die Resonanzfrequenz zu berechnen:

wobei 'f' die Resonanzfrequenz ist, 'L' die Induktivität der Spule und 'C' die Kapazität des Systems ist (der Tankkondensator in der Primärseite oder die Topload auf der Sekundärseite plus die Eigenkapazität der Spule).

Führen Sie die Berechnung sowohl für den primären LC-Kreis als auch für den sekundären LC-Kreis durch und stellen Sie sicher, dass sie übereinstimmen. Andernfalls funktioniert Ihre Tesla-Spule überhaupt nicht.

Wenn sie nicht übereinstimmen, können Sie die Tesla-Spule mit verschiedenen Methoden „abstimmen“:

Wenn die primäre Resonanzfrequenz zu niedrig ist, führen Sie einen oder beide der folgenden Schritte aus:

• "Klopfen" Sie die Primärspule an verschiedenen Stellen, um die Induktivität der Primärspule zu verringern (die Primärspule zu verkürzen)
• Verringern Sie die Kapazität des primären Tankkondensators

Wenn die primäre Resonanzfrequenz zu hoch ist, gehen Sie umgekehrt vor.

Wenn die sekundäre Resonanzfrequenz zu niedrig ist, führen Sie einen oder beide der folgenden Schritte aus:

• Verringern Sie die Länge der Sekundärspule, um die Induktivität der Sekundärspule zu verringern
• Reduzieren Sie die Größe der Topload, um ihre Kapazität zu verringern

Wenn die sekundäre Resonanzfrequenz zu hoch ist, gehen Sie umgekehrt vor.

Sie müssen Mathematik verwenden, um zu bestimmen, welche der oben genannten Optionen Sie verwenden und wie stark Sie sie anpassen müssen.

Eine Tesla-Spule ist KEIN Transformator. Es ist eine Resonanzstruktur, die Energie über eine gekoppelte Resonanz überträgt. Es als Transformator zu betrachten, ist falsch.

Die Antwort darauf, dass es in Ordnung ist, überlappende Wicklungen zu haben, lautet also nein, aufgrund der zusätzlichen Kapazität der überlappenden Wicklungen und der kapazitiven Kopplung. Eine Tesla-Spule wird besser als Viertelwellenlängen-Wendelresonator beschrieben. Es benötigt einen hohen Q-Faktor und die kapazitive Kopplung überlappender Wicklungen dämpft die Resonanz, was zu einer unterdurchschnittlichen Leistung führt.

Update (2 Jahre später kam ich dazu ...):
Ich sollte eines Tages ein Diagramm erstellen, obwohl es technisch nicht 100% genau ist, hier ist eine gute Analogie. Stellen Sie sich eine Tesla-Spule als einen langen Draht vor, der Wellen am oberen Ende wieder nach unten reflektiert. Wenn das Energiepaket in Resonanz ist und es die Basis erreicht, nachdem es von oben zurückreflektiert wurde, wird dem Paket eine neue Energiemenge hinzugefügt, wodurch es wächst und erneut die Spule hochgeschickt wird.

Wenn Sie überlappende Drähte haben, geht ein Teil der Energiewelle, wenn sie durch den Draht wandert, durch kapazitive Kopplung an andere Wicklungsschichten verloren, und diese Pakete mit verlorener Energie setzen sich fort, aber jetzt phasenverschoben, ihre Reflexion wird nicht mit übereinstimmen der Rest des Hauptenergiepakets. Dadurch wird die Resonanz durch destruktive Interferenz usw. gedämpft.

Sie erhalten einen Q-Verlust nicht nur durch überlappende Wicklungen, sondern auch, wenn das Basismaterial der Röhre, die den Draht trägt, bei HF verlustbehaftet ist, wird es kapazitiv Energie aus der Spule auskoppeln. In einigen meiner Arbeiten habe ich ähnliche Spulen (Abmessungen und Drahtlänge usw.) mit Papp- vs. Polypropylenrohren für den Hauptkörper gefunden, die Qs von 25 gegenüber 175 haben können. Das bedeutet, dass die Kunststoffrohrspule eine zusätzliche Spannungsverstärkung von 7x hatte. und es war sehr auffällig.

Absolut nicht. Wenn die Ausgangsspannung etwa 100.000 V beträgt und Sie 1000 Windungen haben, würde dies bedeuten, dass eine Spannung von 100 V / Windung anliegt. und wenn die Windungen sehr nahe beieinander liegen, kann es passieren, dass ein Lichtbogen von einer Windung zur anderen entsteht und die Sekundärseite Ihrer Tesla-Spule beschädigt wird.

Es hängt alles von dem Draht ab, den Sie vom Transformator entfernt haben. Wenn es Kerben oder Löcher in der Emailisolierung gibt, kann es zu Kurzschlüssen von einer Schicht zur anderen kommen. Abhängig von der Nennleistung des Kabels kann es zu einem Kurzschluss kommen, selbst wenn kein Defekt vorliegt. Sie können Isolierband zwischen den Schichten verwenden, aber angesichts der Spannungen der Tesla-Spule ist es am besten, eine einzelne Schicht für die Isolierung zu verwenden.

Ja, eine gängige Technik zum Senken des Drahtwiderstands der Tesla-Sekundärwicklung und Erhöhen des Q-Faktors besteht darin, mehrere parallele Drähte auf dieselbe Spulenform zu wickeln. Löten Sie Ihre drei Wicklungen an jedem Ende zusammen, damit sie sich wie "Litzendraht" verhalten.

Die berühmte "Edmund Scientific" Tesla-Spule, die konische, verwendet diese Technik. Ich erinnere mich nicht, ob es drei oder vier parallele Leiter hat.

Wenn andererseits die mehreren Leiter übereinander gewickelt sind, anstatt parallel an der Spulenform zu liegen, kann zwischen ihnen ein zirkulierender Strom fließen (da ihre Längen unterschiedlich sind). Dies würde als niedrigerer Q-Faktor als erwartet erscheinen .