上面的第二个公式来自第一个使用共振条件 。由于相比于主电容器二次线圈的电容非常小,初级电压升压到较高的值。
上述峰值电压仅在不发生空气放电的线圈中实现; 在产生火花的线圈中,如娱乐线圈,端子上的峰值电压被限制在空气击穿并变得导电的电压。随着输出电压在每个电压脉冲期间增加,它到达高压端子旁边的空气电离并且电晕,电刷放电和流光电弧从端子断开的点。当电场强度超过介电强度时会发生这种情况空气,每厘米约30千伏。由于电场在尖点和边缘处最大,因此在高压端子上的这些点处开始空气放电。高压端子上的电压不能增加到高于空气击穿电压,因为从次级绕组泵入端子的额外电荷刚刚逸出到空气中。露天特斯拉线圈的输出电压通过空气击穿限制在几百万伏特左右,但是通过浸没在绝缘油加压罐中的线圈可以实现更高的电压。
大多数特斯拉线圈设计在高压端子上具有光滑的球形或环形金属电极。电极用作电容器的一个板,地线作为另一个板,形成具有次级绕组的调谐电路。虽然“环形”增加了二次电容,这往往会降低峰值电压,但其主要影响是其大直径曲面减小了高压端的电位梯度(电场),增加了空气放电的电压阈值。如电晕和刷子放电发生。抑制过早的空气击穿和能量损失使电压在波形的峰值上建立更高的值,从而产生更长,更壮观的拖缆。
如果顶部电极足够大且足够光滑,则即使在峰值电压下,其表面处的电场也可能永远不会变得足够高以引起空气击穿,并且不会发生空气放电。一些娱乐线圈具有从环面突出的尖锐“火花点”以开始放电。
特斯拉线圈原理基本就讲解完成。
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