【為特斯拉正名】我是電子愛好者，我們特斯拉線圈不開鎖
來自專欄失傳技術研究所小講堂
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第二次火冒三藏 上次還是某寶奸商拿電磁鐵忽悠人說這叫電磁炮的時候
唐馬儒依然掉線中……
打假不靠自己還行 靠天靠地靠「大佬」，算不上好漢
關於這次的事件，唐馬儒沒有什麼幫助
相信自己的技術水平與演講能力，能夠解決問題
視頻明天拍
最近，特斯拉線圈很火，但是絕對不是DIY愛好者們想要的火法
這事甚至國外都知道了
「 智能鎖行業這個叫智能鎖檢測器，學名叫特斯拉線圈
最早是一個客戶的鎖被打開了，大概是18年的2月份，於是整個人都不好了。
最早我們以為朋友圈那個視頻是假的，
有個做方案的朋友大呼這個檢測器是騙子。然而真的打開了。他說只能打開訪客模式的，上了管理員密碼的打不開。然而上了密碼又打開了。」
不，我非常清楚這個東西不是特斯拉線圈
那麼什麼是特斯拉線圈？
特斯拉線圈（Tesla Coil）是一種使用共振(諧振)原理運作的變壓器（諧振變壓器），由美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉在1891年發明，主要用來生產超高電壓但低電流、高頻率的交流電力。
特斯拉線圈，俗稱磁暴線圈。玩過《紅色警戒》的都知道，是一種能放出電光和閃電的高級防禦塔。它的英文名就叫TESLA COIL
特斯拉本人早年發明特斯拉線圈，是為了應付當時的世博會。為了報復愛迪生白嫖自己的發明（對直流電機的重新設計）不給錢，特斯拉決定搞個大發明，徹底將愛迪生公司當時的直流電力系統打垮。
1893年,科學怪人特斯拉一手拿著電線,一手拿著燈泡,在眾目睽睽之下,燈泡亮起來,人安然無恙。於是,所有人都知道,19世紀最偉大的美國發明家也可能是世界上最偉大的發明家托馬斯愛迪生先生輸了。不過,彼時大多數人還無法意識到的是,愛迪生輸掉的不僅僅是為1893年芝加哥世博會提供輸電系統、電燈泡的買賣,還是未來全世界輸電系統的標準。
相當於當時美國人口一半的人參觀了芝加哥世博會,在夜晚見證了交流電帶來的奇蹟。
特斯拉線圈，是帶有交流電的線圈。各位也學過電磁感應，知道磁場可以越通過空間傳遞能量。 特斯拉當年就用了一個接收線圈連接了一個燈泡，然後燈泡就在感應電流的作用下自己亮起來了。
特斯拉以無線傳輸電力的方式，直到一百年後的今天才大量應用起來，2006年麻省理工學院最尖端的技術可以利用「諧振式電磁感應」將無線電力傳輸到三公尺，隔空點亮了60瓦的燈泡
諧振
關於諧振的原理，我們簡單說：各位中學物理都學過單擺運動和彈簧振子是吧。當彈簧振子受到周期性的驅動力的時候，彈簧振子就會發生動能和彈性勢能的不斷轉換。當驅動力的頻率等於彈簧振子/單擺 的固有頻率時，發生簡諧運動（或簡諧振動、諧振、SHM（Simple Harmonic Motion））即是最基本也是最簡單的一種機械振動。當某物體進行簡諧運動時，物體所受的力跟位移成正比，並且力總是指向平衡位置。
根據牛頓第二定律，F=ma，當物體質量一定時，運動物體的加速度總跟物體所受合力的大小成正比，並且跟合力的方向相同。簡諧運動系統的機械能守恆
固有頻率是體系自己的頻率。比如一個彈簧振子，他的進度係數為k，相應的就有自己自由振動的頻率，就是固有頻率。當系統被施加外力時，當振幅最大時的頻率叫共振頻率，二者在線性近似下可以認為相等
在電學中，同樣存在諧振。
各位知道LCR電路吧：LC電路，也稱為諧振電路、槽路或調諧電路，是包含一個電感（用字母L表示）和一個電容（用字母C表示）連接在一起的電路。（通常現實中電路中的電阻不可忽略，因此稱為LCR電路）
理想狀態下，當對LC電路輸入電能後，由於電感L和電容C都能將電能以不同的形式轉換為其他能量並過程可逆，因此能量不會消失。由於電感磁場儲能和電容電場儲能的固有形式，因此能量會在電容器和電感器之間不停的轉移。這個過程就像盪鞦韆（單擺運動）一樣。
各位也知道單擺運動周期的公式：
頻率是周期的倒數。我們都知道，盪鞦韆的時候若是有小夥伴在適當的時候推你一把的話，鞦韆就會越盪越高，但是如果用力的時機錯誤，就會盪不起來甚至把小夥伴推下鞦韆。讓我們來根據理論計算這個適當的時候到底是什麼時候。
從公式中看得出來，單擺運動的周期只與擺長和當地重力加速度有關。這是因為單擺運動的回復力是重力的分量，而不同質量的物體雖然重力不同，但是重力加速度相等。還記得兩個鐵球同時落地嗎？不同物體以靜止的狀態，在重力的作用下，忽略阻力，它們的運動狀態完全相等，均做加速度為g的勻加速直線運動。而擺長決定重力的分力，從受力角度分析，單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向並且指向平衡位置的分力，偏角越大，回復力越大。
設當地重力加速度=10m/s^2 鞦韆長=5
那麼諧振周期=2x3.14x根號0.5=4.44秒
當然，現實中遊樂園的鞦韆的長度不會這麼整這麼好算，但是讓我們結合現實思考：當我們玩悠悠球或是玩鑰匙鏈的時候，是繩長些單擺運動的周期長還是繩短時單擺運動的周期長？結合公式思考下。
擺長雖然有根號，但是擺長降低後公式的計算結果數值也下降了
算清楚單擺運動的固有周期後，於是你在小夥伴周期性的推動下，鞦韆越盪越高，越盪越高……
同理，在LC諧振中，F=1/(2π√LC) T=2π√LC
由於外界輸入的能量近乎完美的補充到了電路（諧振迴路）中，因此電流只會越來越大，電壓只會越來越高。
電容器有保持電壓不變的趨勢，電感有保持通過自身電流不變的趨勢，但是它們在一起通過與外界輸入的交流電諧振就變成了超高壓+大電流。怎麼樣？是不是很神奇？
鬆散耦合的初級和次級線圈通過磁相位同步強耦合。特斯拉線圈由一個（有時用兩個）諧振感應耦合的共振電路(諧振電路)組成。次級線圈的短路電感和雜散電容組合為諧振電路。通過以驅動初級線圈在次級線圈的諧振頻率（串聯諧振頻率）1 磁相位同步使得互磁通量的增加，從而次級線圈中發生最高電壓。
（特斯拉線圈最簡易的電路圖 看得出來是特斯拉本人發明的特斯拉線圈原型-由高頻交流電源（左側PRIMARY主線圈）和電抗器組成（右側SECONDARY副線圈））
顯然的，在中國科技愛好者中出現將線圈翻譯為初級線圈和次級線圈的巨大偏差後，很多人理所應當的以為特斯拉線圈就是個造型詭異的變壓器，事實上並非如此。特斯拉線圈的輸出電壓不等於U1xN2/N1，而是等於UxQ。而一個看上去不起眼的，匝數不過兩三百的線圈的Q值很可能幾百上千。這樣，為了得到高壓，我們就「破解」了U1/U2=N1/N2的「魔咒」——再也不用繞那麼多匝線圈了。這也是特斯拉線圈的迷人之處——低輸入，高輸出
理想條件下，從外界輸入特斯拉線圈的電能會完全被特斯拉線圈吸收，但是由於人是活在地球上，因此輸入的能量不是被電弧/電暈放電放掉了，就是以電磁波的形式發散到空間中了——導致實際的特斯拉線圈附近總之存在高強度電磁場。
再讓我們看看這些西方 呸，東方記者它們說的「特斯拉線圈」是什麼東西：https://zhuanlan.zhihu.com/p/38728455
這個電路是一個標準的射頻發生器，它設計的目的是為了向空間發射射頻信號。經過調製的信號可以傳遞相當遠的距離，並且能傳遞大量信息。
這是它的電路圖
相信認真聽講的同學們看到這裡一定會發現，這東西的電路圖完全和特斯拉線圈不同。
它是一種基於E類放大器的簡化電路，俗稱YANGE版。
E類功放原理：
與電源相連的的電感為射頻扼流圈，允許直流通過為電路提供能量，阻止射頻電流從此傳出，理想狀態下感抗無窮大。LX的作用是提供一定的感抗，具體的原因會在之後說明。LS和CS構成諧振於信號基波頻率的串聯諧振電路，理想狀態下品質因數Q無窮大。RL為負載電阻。開關管等效為開關和輸出寄生電容的並聯電路，用開關代替開關管等效電路中的開關，電容CP代替開關管輸出端的寄生電容。
電路圖中標出了部分電壓或電流。Idc是輸入電流；i(t)和u(t)分別是開關和電容CP並聯部分的電流和電壓，也就是開關管的電流和電壓，都是時間函數；isw(t)和ic(t)分別是開關和電容CP兩端的電流，也都是時間函數；Irfcosωt是射頻電流的時間函數，射頻電流峰值即為係數Irf。設θ=ωt
它是一種工作在零電壓開關（ZVS）模式下的一種功率電路。這種工作模式由於其理論效率非常高因此廣泛用於各種現代電源/射頻電路中。
在這個電路中雖然也發生諧振，但是目的僅僅是為了過零關斷提高效率。而且原則上講，特斯拉線圈是串聯諧振變壓器，它的基本原理就是基於諧振，但是在射頻發生器中，諧振卻不是必須的。?因此這些記者只看到了表面現象卻忽略了科學上本質的區別，是犯了嚴重的形而上學的錯誤的。
所以說很多記者啊還是要學習一個知識的，不能聽風就是雨。現在報道出了偏差，給我們電子愛好者造成了困擾，就連我們正常在網購平台上購買/發布DIY作品都做不到了，我們都很ANGRY，非常生氣。因此我本人僅代表失傳技術研究所對這些無良媒體不深入調查研究後隨意發表言論，對各位科技愛好者們造成的嚴重困擾表示強烈抗議，並在各媒體發文澄清之前保留權利。我所會聯繫各大平台的科技愛好者們以各種各樣的形式繼續維護我們作為DIYer的各項權利。並且我們還會對那些掛名特斯拉線圈的奸商實施制裁，發起價格戰。從現在開始，那些妄圖依靠掛靠電子愛好者們的優秀作品售賣其劣質產品用於骯髒目的的人，它們好日子到頭了。
我所早在2018年初就設計了體積超小性能超強的射頻發生器PCB電路板，現在我們將這個電路板公開發表於失傳技術研究所工作室並已經聯繫了熱血人士大量投放市場，對那些妄圖贏取暴力的奸商發起價格戰，歡迎各位有意維護合法權利的各位加加入我們，我們將給予全力支持。
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