Apa itu Tesla Coil: Diagram Sirkuit, Cara Kerja & Aplikasinya

Apa itu Tesla Coil: Diagram Sirkuit, Cara Kerja & Aplikasinya

Dunia teknologi nirkabel di sini! Aplikasi nirkabel yang tak terhitung banyaknya seperti pencahayaan bertenaga nirkabel, rumah pintar nirkabel, pengisi daya nirkabel, dan sebagainya dikembangkan karena teknologi nirkabel. Pada tahun 1891, penemuan kumparan Tesla yang paling terkenal ditemukan oleh penemu Nikola Tesla. Tesla terobsesi dengan menyediakan energi nirkabel, yang mengarah pada penemuan kumparan Tesla. Kumparan ini tidak memerlukan rangkaian yang rumit sehingga menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari seperti remote control, smartphone, komputer, sinar-X, lampu neon dan lampu neon, dan lain sebagainya.



Apa Tesla Coil?

Definisi: Koil Tesla adalah frekuensi radio osilator yang menggerakkan resonansi double-tuned inti-udara transformator untuk menghasilkan tegangan tinggi dengan arus rendah.


Tesla-Coil

tesla-coil





Untuk memahami lebih baik, mari kita tentukan apa itu osilator frekuensi radio. Terutama, kami menyadari bahwa file osilator elektronik adalah perangkat yang menghasilkan sinyal listrik baik dari gelombang sinus maupun gelombang persegi. Osilator elektronik ini menghasilkan sinyal pada rentang frekuensi radio 20 kHz hingga 100 GHz yang dikenal sebagai osilator frekuensi radio.

Prinsip Kerja Tesla Coil

Kumparan ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan tegangan keluaran hingga beberapa juta volt berdasarkan ukuran kumparannya. Kumparan Tesla bekerja berdasarkan prinsip untuk mencapai kondisi yang disebut resonansi . Di sini, kumparan primer memancarkan sejumlah besar arus ke dalam kumparan sekunder untuk menggerakkan rangkaian sekunder dengan energi maksimum. Sirkuit yang disetel dengan baik membantu memotret arus dari sirkuit primer ke sekunder pada frekuensi resonansi yang disetel.



Diagram Sirkuit Tesla Coil

Kumparan ini memiliki dua bagian utama - kumparan primer dan kumparan sekunder, dengan masing-masing kumparan memiliki kapasitornya sendiri. Sebuah celah percikan menghubungkan kumparan dan kapasitor Fungsi celah percikan adalah untuk menghasilkan percikan untuk menggairahkan sistem.

Tesla-Coil-Sirkuit-Diagram

tesla-coil-sirkuit-diagram

Tesla Coil Bekerja

Kumparan ini menggunakan trafo khusus yang disebut trafo resonansi, trafo frekuensi radio, atau trafo osilasi.


Kumparan primer dihubungkan ke sumber daya dan kumparan sekunder transformator digabungkan secara longgar untuk memastikannya beresonansi. Kapasitor yang dihubungkan secara paralel dengan rangkaian transformator berfungsi sebagai rangkaian tuning atau sirkuit Sirkuit LC untuk menghasilkan sinyal pada frekuensi tertentu.

Primer transformator, atau disebut sebagai transformator resonansi, melangkah untuk menghasilkan tingkat tegangan yang sangat tinggi berkisar antara 2kv hingga 30 kV, yang pada gilirannya mengisi kapasitor. Dengan akumulasi muatan dalam jumlah besar di kapasitor, akhirnya, memecah udara dari celah percikan. Kapasitor memancarkan sejumlah besar arus melalui Tesla Coil (L1, L2), yang pada gilirannya menghasilkan tegangan tinggi pada keluaran.

Frekuensi Osilasi

Kombinasi kapasitor dan belitan primer 'L1' dari rangkaian membentuk rangkaian yang disetel. Sirkuit yang disetel ini memastikan bahwa sirkuit primer dan sekunder disetel dengan baik agar beresonansi pada frekuensi yang sama. Frekuensi resonansi dari sirkuit primer 'f1' dan sekunder 'f2' dan diberikan oleh,

f1 = 1 / 2π L1C1 dan f2 = 1 / 2π L2C2

Karena sirkuit sekunder tidak dapat disetel, tap yang dapat digerakkan pada 'L1' digunakan untuk menyetel sirkuit primer sampai kedua sirkuit beresonansi pada frekuensi yang sama. Oleh karena itu, frekuensi primer sama dengan frekuensi sekunder.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π L2C2

Kondisi untuk primer dan sekunder beresonansi pada frekuensi yang sama adalah,

L1C1 = L2C2

Tegangan keluaran pada transformator resonansi tidak bergantung pada rasio jumlah putaran seperti pada transformator biasa. Segera setelah siklus dimulai dan saat spar dipasang, energi rangkaian primer disimpan dalam kapasitor utama 'C1' dan tegangan di mana percikan rusak adalah 'V1'.

W1 = 1 / 2C1V1dua

Demikian pula, energi pada kumparan sekunder diberikan oleh,

W2 = 1 / 2C2V2dua

Dengan asumsi tidak ada energi yang hilang, W2 = W1. Menyederhanakan persamaan di atas, kita dapatkan

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

Pada persamaan di atas, tegangan puncak dapat dicapai bila tidak terjadi kerusakan udara. Tegangan puncak adalah tegangan di mana udara rusak dan mulai bekerja.

Keuntungan / Kerugian Tesla Coil

Keuntungannya adalah

  • Memungkinkan distribusi tegangan yang seragam di seluruh kumparan belitan.
  • Meningkatkan voltase dengan lambat dan karenanya tidak merusak.
  • Performa luar biasa.
  • Penggunaan penyearah 3 fase untuk daya yang lebih tinggi dapat menawarkan pembagian beban yang luar biasa.

Kerugiannya adalah

  • Tesla coil menimbulkan beberapa bahaya kesehatan karena emisi frekuensi radio bertegangan tinggi yang meliputi kulit terbakar, kerusakan pada sistem saraf dan jantung.
  • Melibatkan biaya tinggi dalam membeli kapasitor penghalus DC yang besar.
  • Konstruksi sirkuit memakan banyak waktu karena harus sempurna agar dapat beresonansi

Aplikasi Tesla Coil

Saat ini, kumparan ini tidak memerlukan rangkaian kompleks yang besar untuk menghasilkan tegangan tinggi. Namun demikian, kumparan Tesla kecil menemukan aplikasinya di berbagai sektor.

  • Pengelasan aluminium
  • Mobil menggunakan kumparan ini untuk pengapian busi
  • Penggemar kumparan Tesla, digunakan untuk menghasilkan pencahayaan buatan, suara seperti musik Kumparan Tesla di industri Hiburan dan Pendidikan digunakan sebagai atraksi di pameran elektronik dan museum sains
  • Sistem vakum tinggi dan pemantik api busur
  • Detektor kebocoran sistem vakum

FAQ

1). Apa yang dilakukan kumparan Tesla?

Koil ini adalah osilator frekuensi radio yang menggerakkan transformator resonansi untuk menghasilkan tegangan tinggi pada arus rendah.

2). Bisakah Tesla coil mengisi daya telepon?

Saat ini, smartphone dirilis dengan built-in wireless charging, yang menggunakan prinsip Tesla coil.

3). Apakah kumparan Tesla berbahaya?

Kumparan dan perlengkapannya sangat berbahaya karena menghasilkan tegangan dan arus yang sangat tinggi yang tidak dapat dipastikan oleh tubuh manusia

4). Mengapa kumparan tesla membuat musik?

Umumnya, kumparan ini mengubah udara di sekitarnya menjadi plasma yang mengubah volume dan menyebabkan gelombang menyebar ke segala arah, menciptakan suara / musik. Ini terjadi pada frekuensi tinggi 20 hingga 100 kHz.

5). Bagaimana Tesla mengirimkan listrik tanpa kabel?

Sebuah celah percikan digunakan untuk menghubungkan kapasitor dan dua kumparan. Saat daya dimasukkan melalui transformator, ia menghasilkan arus yang diperlukan dan memberi daya pada seluruh rangkaian.

Jadi, ini semua tentang gambaran umum kumparan Tesla yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik bertegangan tinggi, arus rendah, dan frekuensi tinggi. Tesla Coil memiliki kemampuan untuk mentransmisikan listrik secara nirkabel hingga beberapa kilometer. Kami memastikan bahwa artikel ini memberikan wawasan kepada pembaca tentang cara kerja kumparan Tesla, kelebihan dan kekurangan, dan aplikasi. Sungguh, penemuannya tentang transmisi nirkabel energi listrik telah mengubah cara dunia berkomunikasi.