home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Phoenix Rising BBS / phoenixrising.zip / phoenixrising / misc / theory2.txt < prev    next >
Text File  |  1992-10-22  |  4KB  |  53 lines
  1.                             TESLA  COIL THEORY
  2.  
  3.        LINE  VOLTAGE  IS STEPPED UP BY THE HIGH-VOLTAGE  TRANSFORMER  TO  A
  4.     MAGNITUDE SUFFICIENT TO CHARGE THE CAPACITOR AND FORCE THE SPARK GAP TO
  5.     BREAK  DOWN.  THIS ACTION IS REPEATED AT THE 60 HERTZ  LINE  FREQUENCY.
  6.     EFFICIENT  ENERGY  TRANSFER IS ENHANCED BY CHOOSING A  CAPACITOR  WHOSE
  7.     IMPEDANCE IS EQUAL TO THAT OF THE SECONDARY WINDING.
  8.      ESSENTIALLY,  THE  CAPACITOR AND TESLA COIL PRIMARY FORM ONE  PAIR  OF
  9.     TANK  CIRCUTS:  WHEN  THE SPARK GAP ARCS, THE  MOMENTARY  SHORT  CIRCUT
  10.     CREATED  DUMPS  THE  CAPACITOR'S CHARGE INTO THE  COIL'S  PRIMARY.  THE
  11.     RESULTING  L-C  CIRCUT RINGS AS THE CHARGE OSCILLATES  BACK  AND  FORTH
  12.     BETWEEN  THE  CAPACITOR  AND THE COIL.  THE  OSCILLATIONS  DECREASE  IN
  13.     AMPLITUDE  AS  THE  CHARGE IS DISSIPATED  BY  RESISTANCE.  THE  RINGING
  14.     GENERATES WHAT IS REFFERRED TO AS A "DAMPED WAVE". THE NEXT  HALF-CYCLE
  15.     OF 60-HZ RECHARGES THE CAPACITOR, STARTING THE PROCESS ANEW. A TRAIN OF
  16.     HI-FREQUENCY WAVES, SPACED AT 60-HZ INTERVALS, IS THE PRODUCT.
  17.      RESONANCE  MUST  BE  ACHIEVED  TO EFFECT  RINGING:  THIS  DEMANDS  THE
  18.     CAPACITOR AND PRIMARY HAVE THE SAME REACTANCE:
  19.       X(L) = X(C)  THE CIRCUT RESISTANCE (CAPACITOR, COIL AND  INTERMEDIATE
  20.     WIRING) LIMITS THE OVERALL EFFICIENCY OF THE TANK CIRCUT. EFFICIENCY IS
  21.     RATED IN TERMS OF "QUALITY FACTOR", REPRESENTED AS 'Q':
  22.                            Q  =  W(L)/R  =  X(C)/R
  23.  
  24.       INCREASING  RESISTANCE  REDUCES Q, THEREBY REDUCING  EFFICIENCY.  THE
  25.     EFFECT  IS MINIMIZED BY WINDING THE PRIMARY WITH A FEW TURNS  OF  HEAVY
  26.     CONDUCTOR,  WELL-SPACED,  OVER  A LARGE RADIUS FORM -  THE  LARGER  THE
  27.     BETTER.  THE  CAPACITOR  SIZE AND CONSTRUCTION ALSO BEAR  UPON  Q:  THE
  28.     PHYSICAL  SIZE  AND  AREA SHOULD BE  MINIMIZED.  THIS,  HOWEVER,  WORKS
  29.     AGAINST  LARGE CAPACITANCE VALUES AND DICTATES THE COIL BE  WOUND  WITH
  30.     MORE TURNS. THE GOAL, THEN, IS TO ACHIEVE A WORKABLE RANGE OF COMPONENT
  31.     SPECIFICATIONS RATHER THAN TO STRIVE FOR OVERLY CLOSE TOLERANCES. COILS
  32.     OFTEN ARE WOUND WITH TAPPED PRIMARIES TO FACILITATE FINE TUNING.
  33.      THE SECONDARY COIL IS SITUATED BOTH ELECTRICALLY AND PHYSICALLY WITHIN
  34.     THE  PRIMARY.  THE SECONDARY AND ITS DISCHARGE ELECTRODE,  GENERALLY  A
  35.     SPHERE OR TOROID, MAKE UP THE SECOND TUNED CIRCUT. THE WINDING SUPPLIES
  36.     INDUCTANCE;  THE CAPACITOR IS CREATED BY THE ELECTRODE AND THE  (EARTH)
  37.     GROUND-PLANE.   AIR  IS  THE  DIELECTRIC.  MOST  TESLA   COILS   EMPLOY
  38.     SECONDARIES  OF  1/4-WAVELENGTH AT THEIR  OPERATING  FREQUENCIES.  THIS
  39.     ESTABLISHES  A CONFIGURATION WITH MAXIMUM CURRENT AT ZERO VOLTAGE  WITH
  40.     MINIMUM  CURRENT  AT  THE  ELECTRODE.  THIS  SITUATION  PROVES  TO   BE
  41.     BENEFICIAL, IN THAT IT ENHANCES COUPLING WITH THE HIGH CURRENT PRIMARY,
  42.     AVOIDS  ARCHING  BETWEEN THE PRIMARY AND SECONDARY  AND  GENERATES  THE
  43.     DESIRED HIGH VOLTAGE AT THE TOP END.
  44.      THE  "OUDIN  COIL  IS  A 1/2-WAVE VARIATION  ON  THE  TESLA  COIL.  IT
  45.     POSSESSES THE ESSENTIAL TESLA COIL OPERATIONAL CHARACTERISTICS, BUT  IT
  46.     EMPLOYS  A HORIZONTALLY PLACED SECONDARY WITH DISCHARGE  ELECTRODES  AT
  47.     BOTH  ENDS AND A PRIMARY AT THE CENTER. THE OUDIN PRIMARY SOMETIMES  IS
  48.     MERELY  A PAIR OF TAPS ON THE SECONDARY (AN AUTOTRANSFORMER). THE  1/2-
  49.     WAVE ARRANGEMENT AFFORDS A COIL WITH MAXIMUM DISCHARGE AT EACH END  AND
  50.     A VIRTUAL GROUND AT THE MIDPOINT OF THE WINDING(S).
  51.  
  52. Downloaded From P-80 Systems 304-744-2253
  53.