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  • 物理老师室内演示电流 同学感受“闪电”兴奋不已:原理揭秘

      近日,江西景德镇一所中学物理老师走红,他在课堂上展示特斯拉电圈,出现的电流惊呆了台下学生。

      从网友晒出的视频看,这位老师随后将班上的同学叫了上来,一番调整后,让同学自己去用手感受线圈发出来的闪电。

      虽然被电流电得一麻一麻的,但同学却是实实在在地感受到了“闪电”,十分兴奋。对于这样的教育方式,网友纷纷评论:好的老师真的可以把授课变得很有趣,点赞!

      视频

      其实特斯拉线圈是一类谐振变压器,其原理简单来说就是,带有两级升压线圈,可以把家用的 220V 电压升到数万伏甚至数十万伏,然后再经放电终端放电。由于电压很高,放电时产生的火花就像小型闪电。另一方面,特斯拉线圈包含了 LC 振荡回路,因此放电终端产生的交流电具有很高的频率。

      以家用工频 50Hz 交流电为例,特斯拉线圈的放电终端可以达到 100kHz 到 1.5MHz,即工频的 2000 到 30000 倍。因此特斯拉线圈可以产生超高电压但低电流、高频率的交流电。

      一个小型的特斯拉线圈物理结构应该由以下几个模块构成:感应线圈模块、打火模块、电容器模块、变压器模块、互感模块。其中电容器部分要求至少要有两个大容量电容,要求互感器部分的初级线圈的圈数要少一些,保证增大电压的能力。

      对线圈进行放电,电能通过变压线圈耦合到大容量电容阵中。随着电容充电过程的不断持续,电容两级电势差会不断增大,一旦该差值超过击穿电压值,就会对电容两极间的打火器进行点火,进而在电容阵和主线圈之间形成闭合回路,该回路利用电磁效应将电能通过耦合由初级线圈耦合到次级线圈中。

      利用特斯拉线圈可以将普通交流电压耦合到高频高压范围,因此使用该线圈时需要注意采取必须的防护措施,以免发生事故。

    物理老师室内演示电流同学感受“闪电”兴奋不已:原理揭秘

    物理老师室内演示电流同学感受“闪电”兴奋不已:原理揭秘

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