Вопрос: Как это возможно получить масштаб электрического потенциала 1:1000, в то время как масштаб первичного/вторичного контура составляет всего около 1:100?
Это возможно, потому что катушка зажигания не является «нормальным» трансформатором.
Катушка зажигания по сути представляет собой автотрансформатор с высоким соотношением вторичной и первичной обмоток. Под «автотрансформатором» я подразумеваю, что первичная и вторичная обмотки на самом деле не разделены — они делят несколько обмоток. Соотношение вторичных и первичных витков в катушке зажигания составляет примерно 100:1. Катушка зажигания работает напрямую от источника 12 вольт. Однако катушка зажигания работает не так, как обычный трансформатор. Обычный трансформатор производит выходной ток одновременно с подачей входного тока. Катушка зажигания на самом деле выполняет большую часть своей работы, действуя как индуктор. Когда катушка зажигания подключена к аккумулятору, индуктор «заряжается» током. Для создания магнитного поля току требуется несколько миллисекунд - это из-за обратного напряжения, вызванного увеличением магнитного поля. В течение этого короткого периода зарядки на высоковольтной клемме вырабатывается, возможно, тысяча вольт, чего недостаточно, чтобы действительно вызвать искру.
Настоящая искра возникает при размыкании контактов прерывателя. Для идеальной катушки индуктивности ток и напряжение связаны соотношением:
V = LdI
Где V — напряжение, L — индуктивность (в генри), а dI — скорость изменения тока.
Таким образом, видя, что L для индуктора постоянен, резкое изменение тока приведет к созданию очень большого напряжения. Это производит очень короткий, очень высокий всплеск напряжения. Конечно, изменение тока происходит на первичной стороне, но из-за того, что первичная и вторичная катушки имеют большую взаимную индуктивность (вот тут и вступает в дело трансформаторная часть), вы получаете всплеск порядка 100 и более вольт на первичной стороне. первичке и 10000 вольт на вторичной. Даже первичная сторона катушки может дать вам небольшой толчок, если вы будете держаться за провода при отключении питания. Также обратите внимание, что любые контакты, которые вы будете использовать, получат много искр, в том числе из-за этого.