火花隙特斯拉線圈制作對于很多物理愛好者來說，并不是非常陌生，但是對于剛剛開始接觸物理電子DIY的新人來說，這種特斯拉線圈的結(jié)構(gòu)與最基礎(chǔ)的線圈并不是完全吻合的。在今天的文章中，小編特別為大家總結(jié)了一些火花隙特斯拉線圈制作的常見問題，來統(tǒng)一進行解讀，希望能夠?qū)Ω魑粣酆谜叩闹谱骱驮O(shè)計有所幫助。

首先我們來看一下，這種火花隙特斯拉線圈的常見電路結(jié)構(gòu)。下圖中，圖1是在一種常見的火花隙特斯拉線圈設(shè)計原理圖。從該電路圖中可以看到，在這種類型的特斯拉線圈電路系統(tǒng)中，電源電壓為市電220V，經(jīng)過一個升壓變壓器將電壓升到2100V以上，下面我們就按照2100V來進行計算，然后直接加到主電容C1上，主電容在每半個周期內(nèi)充一次電，最高電壓能充到2970V，由于打火器與電容并聯(lián)，所以電容上的電壓也加到打火器兩端，只要打火器的間隔比較適中，當電壓充到最大之時，正好擊穿打火器間的空氣（理想狀況），使打火器開始工作，形成初級LC振蕩。經(jīng)過初級線圈與次級線圈的耦合，這里需要注意的一點是耦合系數(shù)一般為0.3，仿真時用到。次級線圈也開始震蕩。如果L1C1=L2C2，測得次級放電球的電壓在40000V以上。

圖1

針對這種火花隙特斯拉線圈的設(shè)計和制作，最常見的問題有四個，下面我們將會就這四個問題進行逐一解讀。第一個問題是大家最經(jīng)常問到的，那就是變壓器輸出2100V的交流電，直接加到電容上，這是不是錯的，會不會燒掉電路？這里可以很肯定的告訴大家，這樣做是完全沒有問題的，在圖1所示的電路中，主電容是很小的，大約0.0235uF，而我們在此用的變壓器功率一般700~1000W，輸出電壓2100V，頻率50HZ，這樣你可以算一下，經(jīng)過電容的電流是非常小的，不可能燒掉電路。

在這種特斯拉線圈制作過程中，還有一個問題也是大家常問到的，那就是特斯拉線圈的打火器正常工作之后是不是相當于一直短路了，那么初級回路是怎么振蕩的呢？其實打火器工作以后，不是一直短路，其工作運行過程如下圖圖2所示：

圖2

從圖2中我們可以看到，打火器整個的工作運行過程可以分為四段，下面我們就逐一來按照四個時間段，對其進行工作分析。在第一段時間內(nèi)，火花隙兩端電壓不到2700V，電容充電。第二段時間，火花隙兩端電壓達到2700V以上，火花隙擊穿空氣開始工作，這段時間內(nèi)，火花隙相當于短路，初級回路形成LC振蕩，其振蕩波形在原電壓波形基礎(chǔ)上疊加。 第三段時間，火花隙過零熄滅，電容反向充電，電壓小于2700V。第四段時間，兩端電壓大于2700V，火花隙工作，電路開始震蕩。

有的物理愛好者在看到這種火花隙特斯拉線圈的電路原理圖時可能會問，這種特斯拉線圈在制作時對變壓器有什么要求，需要去定做嗎？這里可以告訴大家，在整個的設(shè)計過程中，電源變壓器是不需要特別定制的，對于小型特斯拉線圈，有國外的物理愛好者發(fā)現(xiàn)了一個變壓器很合適，那就是微波爐變壓器。一般情況，微波爐變壓器輸入市電220V，輸出2100V，功率在700W—1000W，去電子市場買，大概50-70元一個。在此我們也順便介紹一下微波爐變壓器，微波爐變壓器有三個繞組，低壓繞組、高壓繞組和燈絲繞組。買的時候需要注意，變壓器應(yīng)該引出5個接線口，另一個接線口是硅鋼片外殼，用萬用表測試后發(fā)現(xiàn)，電阻最大的兩個接線口是高壓繞組，最低的是燈絲繞組，中間的是低壓繞組。

在這種火花隙特斯拉線圈制作過程中，還有一個問題也是最常遇到的，那就是為什么這種特斯拉線圈的電路系統(tǒng)中，沒有使用整流技術(shù)？其實需不需要整流是根據(jù)你設(shè)計的初級線圈回路的電路決定的。如果使用的是在線打火方式，系統(tǒng)提供的是高壓交流充電，不用整流，而如果使用的是離線打火方式，那么就需要使用整流措施了。離線式打火，打火時候變壓器等效短路，LC回路獨立出來振蕩，適用于使用倍壓整流的直流電特斯拉線圈。