تسلا کویل یک دستگاه الکتریکی است که برای تولید ولتاژ بالا و فرکانس بالا استفاده میشود. این دستگاه بر اساس اصل تغییر میدان مغناطیسی درون یک باب مفتول نسبت به یک باب مفتول دیگر کار می‌کند. نام این دستگاه از نام خالق آن، نیکولا تسلا، گرفته شده است.
ساختار تسلا کویل
تسلا کویل از دو باب مفتول تشکیل شده است: یک باب مفتول اصلی و یک باب مفتول. این دو باب مفتول به صورت همتا مواجه هم قرار می‌گیرند و در میان آنها یک ترانسفورماتور وجود دارد. باب مفتول اصلی به یک منبع برقی متناوب میشود و جریان از طریق آن عبور می‌کند. با عبور جریان از باب مفتول اصلی، یک میدان مغناطیسی داخلی ایجاد میشود.
میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط باب مفتول اصلی اثری بر باب مفتول ثانویه دارد و جریان در باب مفتول ثانویه ایجاد میشود. این جریان در باب مفتول ثانویه باعث تولید ولتاژ بالا و فرکانس بالا میشود. تسلا کویل قادر است ولتاژ بسیار بالایی تا چند صد هزار ولت تولید کند.
نیکولا تسلا
پس از آزمایشات زیادی که تسل انجام میداد، متوجه شد که اگر سیم پیچ ها طوری تنظیم بشوند که با فرکانس های مشابه به ارتعاش در بیایند میتوانند امواج رادیویی را ارسال و دریافت کنند.او با سیم پیچ مخروطی خود میتوانست نیرویی معادل یک میلیون ولت را ارسال کند.
در بیرون از آزمایشگاهی که ساخته بود همین اتفاق برای آن آنتن و گوی مسی می افتاد. جرقه ها تا ارتفاع ۳۰ متر از گوی مسی بالا میرفتند و تا شعاع ۳۰ کیلومتری هیچ حیوانی دیده نمیشد و همه ی آن ها فرار کرده بودند ،مردم میترسیدند و میگفتند او شیطان است و با خدا میجنگد.
پس از این اتفاقات او میخواست دستگاه و چند دکل بسازد که با آن برق فشار قوی تولید کند و به کل کره ی زمین رایگان و بی سیم ارسال کند. او مقاله ای تحت عنوان تولید برق از خورشید توسط دکل ها و همچنین کنترل آب و هوا به وسیله ی انرژی برق را مطرح کرد. تسلا با توجه به اختراعات و دانش خود توانسته بود پیش بینی های انجام دهد. این پیش بینی ها درباره ی موبایل ، اینترنت و همچنین تشکیل دهکده ی جهانی بود.
او در سال ۱۹۰۰ با سرمایه ای که از مورگن گرفته بود به لانگ آیلند رفت و شروع به ساخت برج واردن کلیف کرد. این برج از چوب به ارتفاع ۵۷ متر ساخته شده بود و ۵۷ متر هم زیر زمین فرو رفته بود اما متاسفانه موفق به بهره برداری از آن نشد.
چیزی که امروزه به عنوان وایرلس رادیویی شناخته میشود و ذهن خلاق تسلا در گیر این شده بود سرانجام موفق به ساخت سیم پیچ تسلا شد که امروزه ما از آن در بسیاری از وسایل استفاده میکنیم.
استفاده‌های تسلا کویل در گذشته و حال شامل موارد زیر میشود:
آزمایشات و آموزش در زمینه فیزیک و الکترونیک.
تست و آزمایش قطعات الکترونیکی و الکتریکی.
تولید کننده‌ی القایی برای انتقال انرژی بی‌سیم مانند شارژر وایرلس.
استفاده در دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی مانند رادیوگرافی و سی تی اسکن .
استفاده در دستگاه‌های تصویربرداری صنعتی.
استفاده در اجراهای هنری و نمایشی به عنوان نمادی از قدرت الکتریسیته.
آزمایشات و آموزش در زمینه فیزیک و الکترونیک
تسلا کویل به عنوان یک دستگاه الکترونیکی قدرتمند، در آزمایشات و آموزش‌های مربوط به زمینه‌های فیزیک و الکترونیک استفاده میشود. این دستگاه به دلیل توانایی تولید ولتاژ بسیار بالا و فرکانس بالا، برای بررسی و برهم‌کنش با رفتار الکترومغناطیسی و پدیده‌های مرتبط با آن مورد استفاده قرار می‌گیرد
در آزمایشات و آموزش‌های مربوط به فیزیک، تسلا کویل ممکن است به منظور بررسی و تجربه‌ی پدیده‌های الکترومغناطیسی استفاده شود. به عنوان مثال، می‌توان از تسلا کویل برای ایجاد کشش و تأثیر میدان مغناطیسی بر روی اشیاء فلزی استفاده کرد.
در آموزش‌های مربوط به الکترونیک، تسلا کویل به عنوان یک مثال عملی از اصول الکترومغناطیسی و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه به دانشجویان و علاقمندان به الکترونیک کمک می‌کند تا به طور عملی و تجربی مفاهیمی مانند تبدیل انرژی، انتقال بی سیم انرژی، اثرات الکترومغناطیسی و سایر مباحث مرتبط را درک کنند.
تست و آزمایش قطعات الکترونیکی و الکتریکی
استفاده از تسلا کویل در تست و آزمایش قطعات الکترونیکی و الکتریکی به منظور بررسی خواص الکترومغناطیسی و رفتار آنها در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر چند نمونه از کاربردهای تسلا کویل در این حوزه آمده است:
آزمایش مقاومت الکتریکی: تسلا کویل می‌تواند در آزمایشگاه‌های الکترونیک و الکتریکی برای بررسی مقاومت الکتریکی قطعات مورد استفاده قرار گیرد. این دستگاه با ایجاد میدان مغناطیسی قوی می‌تواند تأثیر آن بر رفتار مقاومت الکتریکی را مشاهده کند و در اندازه‌گیری مقدار مقاومت الکتریکی کمک کند.
آزمایش خازنها: تسلا کویل ممکن است در آزمایش خازنها و بررسی ویژگی‌های الکترومغناطیسی آنها مورد استفاده قرار گیرد. با اعمال میدان مغناطیسی توسط تسلا کویل، تأثیر آن بر رفتار خازنها نظیر ظرفیت، زمان شارژ و تخلیه و دیگر خصوصیات مرتبط را می‌توان بررسی کرد.
آزمایش میدان الکترومغناطیسی: تسلا کویل می‌تواند در آزمایش و بررسی تأثیر میدان الکترومغناطیسی بر رفتار قطعات و سیستم‌های الکترونیکی استفاده شود. با تولید میدان مغناطیسی قوی، تأثیر آن بر جریان‌ها، ولتاژها، فرکانس‌ها و دیگر پارامترهای مرتبط را می‌توان مورد مطالعه قرار داد.
آزمایش نویز الکترومغناطیسی: تسلا کویل ممکن است به منظور آزمایش و بررسی نویزهای الکترومغناطیسی در قطعات الکترونیکی و سیستم‌های الکتریکی استفاده شود. با ایجاد میدان مغناطیسی توسط تسلا کویل، نویزهای موجود در سیستم را می‌توان مشاهده و تحلیل کرد.
تسلا کویل به علت توانایی تولید میدان مغناطیسی قوی و فرکانس بالا، در تست و آزمایش قطعات الکترونیکی و الکتریکی بسیار مفید است و به محققان و مهندسان در فهم بهتر رفتار الکترومتأسفانه، من موارد کاربرد تسلا کویل در تست و آزمایش قطعات الکترونیکی و الکتریکی را به طور دقیق در داده‌های آموزشی خود ندارم. اما در کاربردهای عمومی، تسلا کویل به عنوان یک منبع تولید میدان مغناطیسی قوی و فرکانس بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه می‌تواند برای ایجاد پارامترهای الکترومغناطیسی مورد نیاز در تست و بررسی قطعات الکترونیکی و الکتریکی مفید باشد.
با استفاده از تسلا کویل، می‌توان میدان مغناطیسی قوی را در نزدیکی قطعات تولید کرد و تأثیر آن بر رفتار قطعات را بررسی کرد. به عنوان مثال، می‌توان مقاومت الکتریکی قطعه را در حضور میدان مغناطیسی اندازه‌گیری کرد و تغییرات آن را مشاهده کرد.
تولید کننده‌ی القایی برای انتقال انرژی بی‌سیم مانند شارژر وایرلس
بله، تسلا کویلها به عنوان بخشی از سیستم‌های القایی استفاده می‌شوند که برای انتقال انرژی بی‌سیم مانند شارژرهای وایرلس استفاده می‌شوند. این تکنولوژی، به وسیله‌ی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی و سپس انتقال آن انرژی مغناطیسی برای بارگذاری دستگاه‌های مختلف، به صورت بی‌سیم عمل می‌کند.
تسلا کویل، که نام خود را به خاطر نام آلکساندر تسلا، مخترع اولین تسلا کویل دارد، یک نوع تبدیل‌کننده‌ی فرکانس بالا است که از اصل القایی برای انتقال انرژی استفاده می‌کند. این تکنولوژی به طور گسترده در شارژرهای وایرلس استفاده میشود.
روش کار تسلا کویل در شارژرهای وایرلس به این صورت است که یک تسلا کویل در دستگاه فرستنده و یک تسلا کویل دیگر در دستگاه گیرنده قرار دارد. تسلا کویل فرستنده، انرژی الکتریکی را به یک میدان مغناطیسی با فرکانس بالا تبدیل می‌کند و آن را ارسال می‌کند. تسلا کویل گیرنده، میدان مغناطیسی را دریافت می‌کند و آن را به انرژی الکتریکی برای شارژ باتری یا دستگاه مورد نظر تبدیل می‌کند.
استفاده از شارژرهای وایرلس با استفاده از تسلا کویل به مزایایی نظیر راحتی، سهولت و امکان انتقال انرژی بدون نیاز به کابل یا اتصال مستقیم بین دستگاه‌ها می‌انجامد. این فناوری به طور گسترده در برخی از دستگاه‌های قابل حمل مانند تلفن همراه، ساعت هوشمند، هدفون بی‌سیم و دستگاه‌های شارژ بی‌سیم استفاده میشود.
تیم علمی در گروه زم گروپ نمونه ی دستگاه تسلا کویل را برای کسانی که می خواهنداین تکنولوژی را از نزدیک ببینند را ساخته اند. جهت مشاهده به سایت رسمی ما مراجعه نمایید.
