閃電制作-馬克思發(fā)生器和特斯拉線圈的制作教程

1、特斯拉線圈，效果相當(dāng)壯觀，但是工程也相當(dāng)浩大，造價(jià)挺高，并不是每人都能親手做一個(gè)的。如果你只是想領(lǐng)略一下高壓電火花的魅力，馬克思發(fā)生器是一個(gè)比較好的選擇。只要幾個(gè)電容、電阻，簡(jiǎn)單的組合一下，很容易得到幾厘米長(zhǎng)的電弧，相當(dāng)漂亮。 下面是一款簡(jiǎn)版的馬克思發(fā)生器電路圖： 這款馬克思發(fā)生器總共有六級(jí)，每一級(jí)由0.002uF 20kV的電容和兩個(gè)1m歐姆的電阻構(gòu)成。左邊是一個(gè)霓虹燈變壓器（9kV 30mA），它產(chǎn)生的高壓交流電，通過(guò)10個(gè)1N4007串聯(lián)組成的整流器整為直流電，給并聯(lián)的六組電容充電，當(dāng)電容充到一定電壓的時(shí)，就會(huì)擊穿電容間的放電尖隙，這時(shí)6組電容就變成了串聯(lián)的形式，電壓驟增，開(kāi)始放電，發(fā)出

2、很大的聲響并能產(chǎn)生5厘米左右的電弧，大約每23秒放電一次。把電容間的放電尖隙改造成球隙，電弧長(zhǎng)度還可以大幅度提高，達(dá)到15厘米左右。夠簡(jiǎn)單吧！簡(jiǎn)單組裝： 放電效果： 下面這款是改進(jìn)型，主要是將上面的霓虹燈變壓器換成了自制的高壓發(fā)生器。它由555時(shí)基集成電路和高壓晶體管構(gòu)造而成，驅(qū)動(dòng)一個(gè)電視機(jī)用的高壓包，產(chǎn)生12kV20kV的高壓。 換成自制的高壓發(fā)生器以后，整個(gè)體積就袖珍下來(lái)了，可以全部裝配在一塊小木板上。需要注意的是高壓晶體管容易發(fā)熱，需要配塊大點(diǎn)的散熱片，最好還裝個(gè)小小的散熱風(fēng)扇。這款高壓發(fā)生器可以拉出10厘米長(zhǎng)的電弧，夠你樂(lè)一陣子了！ 往下看，還有款9級(jí)的，國(guó)人制造。 友情提醒：高壓危險(xiǎn)

3、，玩的時(shí)候小心點(diǎn)！ 特斯拉線圈的制作教程 整理發(fā)布這篇特斯拉線圈的制作教程，讓我們來(lái)膜拜一下這位”神的代言人”。 玩過(guò)紅色警戒的朋友的對(duì)磁暴線圈一定映像深刻，今天就讓我們一起來(lái)做個(gè)”磁暴線圈”吧。 先來(lái)看些效果圖吧，看看這些特斯拉線圈愛(ài)好者們的杰作： 上面的圖片充分的展示了特斯拉線圈的”人造閃電”的魅力，就是這神一般的魔力，吸引著許多人來(lái)追尋這種美麗的火花，感受人類(lèi)最初對(duì)”天火”那分震撼。 特斯拉線圈的制作前的準(zhǔn)備和注意事項(xiàng)：整個(gè)制作我們以變壓器功率為1000w的中型特斯拉線圈為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(放電距離：=120cm)（備注：特斯拉線圈的放電距離和功率成正比）主要材料及大概成本：1：高壓變壓器 1

4、000W 輸入220V 輸出 10KV2：大量無(wú)極電容 如用0.047uf 1000v(1600v)的cbb電容需要準(zhǔn)備100只左右，有大容量的高壓電容請(qǐng)自己換算3：直徑13厘米長(zhǎng)1米的聚氯乙烯管(壁厚0.61厘米)，pvc管材也將就，厚0.8厘米的絕緣板材(不能是木頭!最好塑料)大約2.5平米，厚0.5厘米的絕緣板材(非木!)大約1.5平米，這些都可在家庭裝飾城(就是那些買(mǎi)涂料，板材，工具等的那種大市場(chǎng)里)買(mǎi)到4：導(dǎo)線，多芯銅導(dǎo)線，1000v50A大約6米;10kv1A導(dǎo)線3米5：耐壓漆包線 內(nèi)徑0.5mm 900米長(zhǎng)6：直徑0.8厘米的銅管(壁厚1mm以上)長(zhǎng)8米，直徑3厘米厚1mm長(zhǎng)1米

5、的銅管可在汽車(chē)配件或五金等地買(mǎi)到7：電手鉆，螺絲刀，手鋸，鉗子等工具，普通螺絲，塑料螺絲，環(huán)氧樹(shù)脂膠，鋼尺等8：用于燃?xì)鉄崴鞯呐艢夤?金屬制作，可彎曲，直徑在10厘米以上)制作后期計(jì)算得到長(zhǎng)度. 特斯拉線圈裝配示意圖和電路圖 雖然按照本文設(shè)計(jì)的是一個(gè)”標(biāo)準(zhǔn)”特斯拉線圈，制作者不必花很多精力和時(shí)間在它的原理和計(jì)算上面，但是出于對(duì)特斯拉的尊敬和方便制作者制作其它規(guī)格的特斯拉線圈，還是大致了解一下這里面的原理和計(jì)算方法比較好.還有，制作一個(gè)特斯拉線圈是會(huì)對(duì)你的動(dòng)手能力和電工知識(shí)都有提高的好活動(dòng) 電路草圖 涉及到特斯拉線圈的一些計(jì)算公式 電弧長(zhǎng)度： 電弧長(zhǎng)度 L(單位：英寸); 變壓器功率 P (單

6、位 瓦特); L=1.7*sqrt(P) （sqrt為開(kāi)方）電容陣容量： 變壓器輸出電壓(交流)E(單位 伏特); 變壓器輸出電流 I(單位 毫安); 電容器陣列最大容量C(單位 微法) ; 交流頻率F(單位赫茲) C=(106)/(6.2832*(E/I)*F) 電容的大小涉及到與變壓器功率的一個(gè)匹配問(wèn)題，當(dāng)電容過(guò)大時(shí)在交流上升到頂點(diǎn)時(shí)(即sqrt (2)*V時(shí)，電容電壓過(guò)低無(wú)法擊穿打火器的空氣隙則打火器無(wú)法啟動(dòng)就無(wú)法工作，整個(gè)系統(tǒng)也就無(wú)從啟動(dòng) 電容陣的計(jì)算就是電容的簡(jiǎn)單串，并聯(lián)，初中就學(xué)過(guò)，在此就不提了.例如當(dāng)變壓器功率為1000瓦時(shí)，輸出電壓為10000伏(交流)，那么電容匹配為0.03

7、18uf，手頭有電容規(guī)格為：0.047uf 1000，1600，再取保險(xiǎn)一點(diǎn)到 耐壓 1500v則需要電容陣列安排如下：15個(gè)電容串聯(lián)成一個(gè)基本鏈(BC);再10個(gè)這樣的基本鏈并聯(lián)而成(J)，共需要電容150個(gè)，若每支電容分壓降為630v(這樣可以大幅度延長(zhǎng)電容壽命)，則： 24BC，16J，共需384支電容.其他： 震蕩頻率：F = 1/(2*Pi*sqrt(L*C) 主線圈相關(guān)計(jì)算如下圖 次極線圈相關(guān)計(jì)算如下圖 放電終端相關(guān)計(jì)算如下圖 部件制作 特斯拉線圈的主線圈部分 在本特斯拉線圈的設(shè)計(jì)中主線圈采用銅管繞制成蚊香狀.銅管是用于汽車(chē)，供熱，中央空調(diào)中的那種管壁較厚的承壓銅管.直徑8毫米大約

8、繞制910匝 (大約需要9米)銅管如下圖(要盡可能選擇外表光滑無(wú)銹無(wú)傷的)： 銅管盤(pán)成如下圖： 這樣盤(pán)成的主線圈可以適用于6英寸到8英寸的次極線圈(盤(pán)銅管很費(fèi)時(shí)間，也滿費(fèi)勁，但是不要圖快，要盡可能盤(pán)的圓滑.)，還需要5毫米厚的軟塑料板(非脆性塑 #p#e# 料)做主線圈支架，將其按等距離打眼(要打成9毫米的眼，要不穿不進(jìn)去) 底座選用普通中密度板就可以了，這個(gè)底座還有用，將來(lái)底下要放其它東西.也盡可能加工好，接下來(lái)把銅管和塑料支架穿起來(lái)。主線圈支架如圖： 銅管和塑料支架穿起來(lái)如圖 ： 內(nèi)圈接頭部分，將中密度底版在相應(yīng)地方開(kāi)孔引出一個(gè)接頭如圖： 再找一截銅管做為接地保險(xiǎn)，注意，不可閉合!如圖安裝

9、： 電容陣列的制作 在特斯拉線圈中，有一個(gè)好的電容是非常重要的.電容的核心地位是由于所有電弧的能量都是由電容直接提供的，這顯然比較奇特，也反映出了特斯拉其人的天才之處。由于高壓電容很難買(mǎi)到，價(jià)格昂貴，所以現(xiàn)在一種普遍的做法是通過(guò)對(duì)普通無(wú)極性電容進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)來(lái)達(dá)到所需的耐壓和容量.需要準(zhǔn)備的材料：1.無(wú)極性電容，(聚乙烯，聚丙烯，CBB電容 等)一般常見(jiàn)高壓電容規(guī)格主要有：1600v 0.047uf ， 1600v 0.068uf兩種;電阻10兆歐(1000000ohm)，大量如下圖： 2.有機(jī)玻璃板3.塑料螺絲 步驟：1.首先計(jì)算所需要的電容個(gè)數(shù)和排列方式，根據(jù)以前提到的變壓器匹配計(jì)算得到電

10、容量為0.0318uf/10kv，手頭電容規(guī)格為1600v 0.047uf， (此處注意：電容的耐壓標(biāo)示都是直流 ，而且電容器交流耐壓與電容材質(zhì)等多種因素有關(guān)，不能簡(jiǎn)單認(rèn)為只要將直流耐壓值除以1.414 就得到交流耐壓值.)，從壽命和安全性角度出發(fā)，建議將每電容分壓值定為450v 則得到整個(gè)電容陣構(gòu)成為：22串一鏈，共14鏈并聯(lián)，一共308支電容電阻，電阻的用途是為了當(dāng)停止使用時(shí)對(duì)電容中的殘留電荷進(jìn)行放電，使用方法就是每支電容都要并聯(lián)一支10兆的電阻(1/41/2W )安全提示：若沒(méi)有放電電阻，則電容陣中儲(chǔ)備的能量將可能存在很久而對(duì)人身造成傷害!下圖顯示了一個(gè)電容鏈，它是蛇行排布的： 注意!電

11、容之間不要緊密接觸!要留有一定空隙，層與層之間要用4mm厚的有機(jī)玻璃隔離，每層包含兩個(gè)鏈，固定使用塑料螺絲(一般都叫尼龍螺絲)， 每層都有各自的接口使之成為獨(dú)立可使用的單元，如圖： 次極線圈的制作特斯拉線圈中的次極線圈是整個(gè)特斯拉線圈中制作最耗時(shí)耗神的部分.需要如下材料：高質(zhì)量漆包線，(一定要買(mǎi)好的，目前我國(guó)的漆包線質(zhì)量普遍低下，目前就我所知只有一家企業(yè)獲得國(guó)際認(rèn)證)，線的直徑從以下選擇：1.0.51mm 0.57 mm2. 聚氯乙烯管材，直徑15厘米，最少2米，厚度自己感覺(jué)結(jié)實(shí)就好，(一般能買(mǎi)到的大約在48mm厚)3.要用木頭制作一個(gè)繞線架.還要制作兩個(gè)圓片用來(lái)穿在圓筒兩邊，再在圓片中間打眼

12、，穿入中心軸，架到線架子里面就可以繞線了.一圈一圈的繞，大約繞9001000匝就適合本系統(tǒng)了.整個(gè)繞線過(guò)程大約78小時(shí)吧，所以在中間休息時(shí)一定要把已繞好的部分固定好，免得前功盡棄.繞線時(shí)要注意不要使線打結(jié)，不要用兩根線接起來(lái)使用，市面上夠長(zhǎng)度的漆包線不大好找，(大約在500m)，但是整卷的線似乎比較貴，所以就看制作者的選擇了，最好有這方面的關(guān)系朋友幫忙.圖例：聚氯乙烯管材： 高質(zhì)量漆包線： 固定圓桶的圓盤(pán)： 繞線架上的次極線圈： 次極線圈下接頭(接地線)： 次極線圈上接頭(接放電終端)： 打火器的制作制作打火需要以下材料：1.200mm直徑pvc管材，長(zhǎng)400mm2.90mm長(zhǎng)，直徑20mm銅

13、管若干3.雙頭螺絲 若干(是銅管數(shù)目?jī)杀? 打火器其實(shí)相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)器，未打火時(shí)能量由變壓器傳遞到電容陣，當(dāng)電容陣充電完畢時(shí)兩極電壓達(dá)到擊穿打火中的縫隙的電壓時(shí)，打火器打火，此時(shí)電容陣與主線圈形成回路，完成L/C振蕩進(jìn)而將能量傳遞到次極線圈. 制作步驟：1.先將銅管打眼。 2.再在pvc管上打眼后，將銅管固定在pvc管內(nèi)部 (每個(gè)銅管與銅管之間的縫隙大約控制在1mm)、 3.組裝好 為了根據(jù)需要調(diào)整放電縫隙，每相 #p#e# 伶螺栓代表1mm的放電縫隙(螺栓即為接線柱)這樣安裝只要變換接線柱就可以很方便的根據(jù)你的設(shè)計(jì)電壓進(jìn)行調(diào)整了.注意：打火器工作時(shí)將會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，而且往往集中在很小的面積

14、上，所以散熱設(shè)備必須很強(qiáng)大!一般采用小型立式風(fēng)機(jī)如圖(就那種吹婚禮拱門(mén)的)：一般都在幾百瓦，風(fēng)量足.只要注意在進(jìn)風(fēng)口加上簡(jiǎn)單的空氣過(guò)濾裝置防止大灰塵就可以了.一般不加風(fēng)機(jī)散熱，特斯拉線圈工作幾十秒后就可能導(dǎo)致打火器高溫變形，加入風(fēng)機(jī)后，一般可以把整個(gè)特斯拉線圈的工作時(shí)間延長(zhǎng)致十幾分鐘.另外，經(jīng)常在使用后對(duì)打火進(jìn)行清理，去掉電渣和灰塵. 放電終端的制作 在這部分的制作比較簡(jiǎn)單和隨意，我這里介紹一種比較成熟和簡(jiǎn)易的制作方法，也就是最常見(jiàn)的圈型放電終端(因?yàn)檫@和我的程序相對(duì)應(yīng)，更加方便了計(jì)算)主要材料：1. 4寸直徑的燃?xì)鉄崴魍L(fēng)管，(就是那種全金屬的可彎管，家里有燃?xì)鉄崴鞯囊豢幢阒? 2. 7

15、寸直徑的平底金屬盤(pán)(用來(lái)做派的)，其他類(lèi)似金屬物也可，關(guān)鍵1.平底 2.金屬 3. 包裹金幣巧克力的那種較厚的鋁箔首先將平底金屬盤(pán)底對(duì)底用螺絲固定如上圖，接著將鋁管盤(pán)成圈狀，使其正好能卡在平底金屬盤(pán)制作的骨架上，鋁管的接口口處用鋁箔封口，接線點(diǎn)定位在平底金屬盤(pán)骨架中心，組裝好成品，至此特斯拉線圈的所有重要部分已經(jīng)完成。 關(guān)于特斯拉線圈的一些補(bǔ)充說(shuō)明關(guān)于特斯拉線圈的制作其實(shí)還有不少需要注意的事情，其中：1：次極線圈的骨架既那個(gè)聚乙烯圓桶的饒線部分是有要求的，一般來(lái)說(shuō)，饒線直徑和饒線部分桶長(zhǎng)比例在1：4左右2：主線圈的底版可以用一些稍微便宜的材料制作，因?yàn)閷?duì)它的要求不高，當(dāng)然最好所有的塑料板材都能

16、用雅克力板制作，這樣有結(jié)實(shí)又漂亮.3：打火器的制作其實(shí)有很多方法，關(guān)鍵要注意的是a.放電部件要導(dǎo)熱快 b.放電部件厚度要足夠 c由于打火器更換頻率最高，所以設(shè)計(jì)要以容易更換，價(jià)格便宜為主.4：關(guān)于高壓電容，前些天見(jiàn)到微波爐內(nèi)部有一種高壓電容規(guī)格為 2100AC 1uF 且內(nèi)部集成放電電阻的電容，看來(lái)如果使用這種電容也是一個(gè)不錯(cuò)的方案5：關(guān)于主變壓器，一般難以購(gòu)買(mǎi)，可以去當(dāng)?shù)仉娮邮袌?chǎng)詢(xún)問(wèn)是否可以定做，如果沒(méi)有，可以購(gòu)買(mǎi)霓虹燈電源，規(guī)格為 15000V AC 50HZ 60mA 樣子象個(gè)箱子，在國(guó)外特斯拉線圈愛(ài)好者中使用比較多，還有就是采購(gòu)日本二手110VACin 6300vACout 變壓器兩個(gè)

17、串聯(lián)使用。 特斯拉線圈，效果相當(dāng)壯觀，但是工程也相當(dāng)浩大，造價(jià)挺高，并不是每人都能親手做一個(gè)的。如果你只是想領(lǐng)略一下高壓電火花的魅力，馬克思發(fā)生器是一個(gè)比較好的選擇。只要幾個(gè)電容、電阻，簡(jiǎn)單的組合一下，很容易得到幾厘米長(zhǎng)的電弧，相當(dāng)漂亮。 下面是一款簡(jiǎn)版的馬克思發(fā)生器電路圖： 這款馬克思發(fā)生器總共有六級(jí)，每一級(jí)由0.002uF 20kV的電容和兩個(gè)1m歐姆的電阻構(gòu)成。左邊是一個(gè)霓虹燈變壓器（9kV 30mA），它產(chǎn)生的高壓交流電，通過(guò)10個(gè)1N4007串聯(lián)組成的整流器整為直流電，給并聯(lián)的六組電容充電，當(dāng)電容充到一定電壓的時(shí)，就會(huì)擊穿電容間的放電尖隙，這時(shí)6組電容就變成了串聯(lián)的形式，電壓驟增，開(kāi)始放電，發(fā)出很大的聲響并能產(chǎn)生5厘米左右的電弧，大約每23秒放電一次。把電容間的放電尖隙改造成球隙，電弧長(zhǎng)度還可以大幅度提高，達(dá)到15厘米左右。夠簡(jiǎn)單吧！簡(jiǎn)單組裝： 放電效果： 下面這款是改進(jìn)型，主要是將上面的霓虹燈變壓器換成了自制的高壓發(fā)生器。它由555時(shí)基集成電路和高壓晶體管構(gòu)造而成，驅(qū)動(dòng)一個(gè)電視機(jī)用的高壓包，產(chǎn)生12kV20kV的高壓。 換成自制的高壓發(fā)生器以后，整個(gè)體積就袖珍下來(lái)了，可以全部裝配在一塊小木板上。需要注意的