테슬라 코일 스트리머 길이

[레벨:0]eric 2014.03.13 12:58

안녕하세요.

테슬라 코일에 관련하여 궁금한 점이 있어서 문의 드립니다.

 

방전 스트리머의 길이를 결정하는 요인이 어떤 것이 있나요?

공진주파수, 2차코일 감긴 횟 수 말고 또다른 요소가 있나요?

 

수고하세요.

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[레벨:10]jspark 2014.03.16 17:49
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안녕하세요. eric님^^


공진주파수, 2차코일 감긴횟수 외에 스트리머 길이를 결정하는 중요한 요소는 공급파워가 아닐까 합니다.


1차회로에 출력이 큰 트랜스포머를 사용하면 탱크커패시터 용량을 키울 수 있구요.


탱크커패시터의 용량이 크다면 스파크갭에서 방전시 큰 순간전류가 발진하며 좀더 긴시간동안 감쇠되기 때문에 스트리머가 길어지리라 봅니다. 


긴시간동안 감쇠가 된다는 이야기는 일단 발생된 스트리머에 좀더 지속적으로 에너지를 공급해줄 수 있는 조건인 것 같구요.


스트리머라는 것은 고전압으로 대전된 전극으로부터 공기중으로 뻗어나가는 방전형상이라 볼 수 있습니다만..


잘 아시겠지만 우리가 눈으로 보는 밝게 빛나는 스트리머는 플라즈마 상태입니다. 


플라즈마 상태라는 것은 열적으로 높은상태에서 원자, 전자, 중성자, 양성자등이 완전 분해된 상태로서 전기가 통하는 특성을 띠게 됩니다.


테슬라코일의 스파크 갭에서 방전과 더불어 1차회로에서 2차코일의 공진주파수로 고주파발진이 일어나면 2차코일의 전압이 상승하며 공기중으로 스트리머가 뻗어나가게 됩니다. 


이때 스트리머는 공기중에서 자신이 가장 쉽게 뻗어나갈 수 있는 경로를 따르게 됩니다. 


그리고 일단 스트리머가 뻗어나가게 되면 스트리머가 뻗어나간 자리에는 플라즈마 채널이 생성됩니다. 


그 후 에너지공급이 중단되면 플라즈마화 되었던 공기는 냉각되어 다시 원래의 공기상태로 돌아가게 되죠.


앞에서 얘기했듯이 플라즈마 채널은 전기가 통하는 상태로서 플라즈마 채널이 형성되어있는 상태에 지속적인 에너지가 공급되어준다면 스트리머는 계속해서 길게 뻗어나갈 수 있게 됩니다. 


하지만 테슬라코일의 스파크갭에서는 탱크커패시터의 충전 전압이 스파크갭의 절연파괴전압에 도달함과 동시에 1회 방전이 일어나고 1회 방전동안 1차코일과 탱크커패시터로 이루어진 1차회로에서 방전된 에너지가 고주파 발진하며 감쇠하게 됩니다. 


일단 모든에너지가 감쇠되어 2차코일로의 에너지 공급이 중단되면 스트리머는 사라지게 되구요. 


이런 이유로 한번 발생된 스트리머에 지속적인 에너지를 공급하기가 힘듭니다. 


만일 용량이 큰 트랜스를 사용해서 공급에너지를 키운다면 스파크갭에서 좀더 빠른 방전을 만들어 한번 발생된 스트리머에 의해 생성된 공기중의 플라즈마 채널이 사라지기 전에 다시 에너지를 공급해줄 수 있다면 스트리머의 길이를 길게 만들 수 있을 것으로 봅니다. 


제가 시도는해보진 않았습니다만 외국에서는 로터리방식의 스파크갭을 사용해서 스트리머의 길이를 상당수준 길게 만들어주는 것 같습니다. 


로터리스파크갭의 역할이 스트리머에 효과적으로 지속적인 에너지를 공급해주는게 아닌가 그렇게 생각하고 있습니다. 


이상 제가 예전에 테슬라코일을 만들어보고 직접 느꼈던 점을 말씀드렸습니다만 맞는건지는 잘 모르겠습니다. 


혹시 테슬라코일 제작하셨다면 소개 부탁드리구요, 계속 정보교환하면 좋을 것 같네요. ^__^;



- j.s.park -



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