能够制造“人工闪电”的装置名叫“特斯拉线圈”,它是一种共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。在介绍特斯拉线圈的工作原理之前,先来简单了解一下它的发明人尼古拉·特斯拉。

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尼古拉·特斯拉(1856年7月10日-1943年1月7日)是世界著名的发明家和电气工程师。他拥有塞尔维亚血统,出生在克罗地亚(后并入奥地利)。他在19世纪末和20世纪初对电气领域做出了重要贡献,极大促进了第二次工业革命,被誉为“交流电之父”。

传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后给初级LC回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级LC回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级LC回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振,这时放电终端电压最高,于是就看到闪电了。

通俗一点说,它是一个人工闪电制造器。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,十分美丽。

那为什么有雷电时,人待在汽车里是安全的呢?

这里有个知识点是法拉第笼,法拉第笼是一种用于演示等电位、静电屏蔽和高压带电作业原理的设备。它是由笼体、高压电源、显示器和控制部分组成,笼体与大地连通。当带有10万伏高压的放电杆尖端接近笼体时,出现放电火花,这时笼体内的表演者即使用手触摸笼壁接近放电火花也不会触电。汽车就是一个法拉第笼,由于汽车外壳是个大金属壳,形成了一个等位体,当驾驶员在雷雨天行驶时,车里的人不用担心遭到雷击。

利用这一原理,高压带电操作员的防护服就是用金属丝制成的,当接触高压线时,形成了等电位,使得作业人员的身体没有电流通过,起到了很好的保护作用。

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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。2009年7月10日,Google为了纪念尼古拉·特斯拉的生日,特意做了一期特斯拉线圈放电的涂鸦。

值得一提的是,特斯拉还是埃伦·马斯克的偶像,他的科技公司“特斯拉电动车”的名称就来源于此人。

下面的视频是自制迷你特斯拉线圈↓↓↓

只需几个元件就能做个迷你特斯拉线圈,轻松玩转隔空点灯,无线输电!

迷你特斯拉线圈的电路图

玩过红色警戒的人都对这个有印象,苏联的所有磁暴武器均是特斯拉线圈,他可以用来接收能量,也可以把能量发射出去,这就是无线电力传输的最初发明。