Cały transformator tesli można obliczyć za pomocą programów lub arkuszy kalkulacyjnych. Nic nie stoi na przeszkodzie aby te obliczenia sprawdzić ręcznie, co sprawi że lepiej zrozumiesz jak działa urządzenie , które budujesz.
Niektóre programy przyjmują pewne wartości domyślnie, co nie zawsze jest zgodne z prawdą (np. częstotliwość prądu sieciowego w USA wynosi 60Hz, a w Polsce 50Hz, programy amerykańskie przyjmują domyślnie 60Hz). Warto więc sprawdzić te obliczenia przed budową transformatora tesli. Wzory te oczywiście można zastosować do obliczania obwodów nie związanych z transformatorem tesli.
W nawiasach kwadratowych podany jest rząd niektórych wartości, np. C[nF] to pojemność w nano-faradach. Jeżeli jednostki nie są podane to znaczy, że używane są standardowe jednostki SI. Zapis taki ma na celu ułatwienie obliczeń.

Oto prawie wszystkie wzory potrzebne do obliczenia transformatora Tesli:



Impedancja transformatora zasilającego:
Z = U / I


Pojemność kondensatora w obwodzie pierwotnym:

C[uF] = 10000 / (Z*Pi)


Reaktancja pojemnościowa:

XC = 1 / (2*Pi*C[uF]*f[MHz])


Reaktancja indukcyjna:

XL = L[uH]*f[MHz]*Pi*2


Indukcyjność w obwodzie pierwotnym:

L[uH] = XL / (2*Pi*f[MHz])


Wydajność jest największa gdy:

XC = XL


Częstotliwość obwodu:

f[MHz] = 1 / (sqrt(L[uH]*C[uF])*2*Pi)


Indukcyjność solenoidu (cylindrycznego)

L[uH] = (0.00395*n*n*r[cm]*r[cm]) / (h[cm])


Indukcyjność płaskiego uzwojenia (spirali):

L[uH] = (a[cm]*a[cm]*n*n) / (51.61*a[cm]+70.97*w[cm])


Ilość zwojów w uzwojeniu cylindrycznym:

n = sqrt((L[uH]*(22.86*r[cm])+(25.4*h[cm])) / (r[cm]*r[cm]))


Długość przewodu (potrzebna by nawinąć cewkę wtórną) dla danej częstotliwości (1/4 długości fali):

l[m] = 75 / f[MHz]


Częstotliwość uzwojenia:

f[kHz] = 1193660 / (n*r[cm])


Pojemność kuli:

C[pF] = 1.111*r[cm]


Pojemność toroidu:

C[pF] = (1.2781 - d2/d1)*0.977*sqrt(d1*d2-d2*d2)


Pojemność ogólna kondensatora:

C[nF] = (0.0008854*K*d[cm]*s[cm]) / d[mm]


Energia zgromadzona w kondensatorze:

E[J] = 0.0005*U[kV]*U[kV]*C[nF]


Legenda:

f - częstotliwość
U - napięcie
I - natężenie
L - indukcyjność
C - pojemność
l - długość przewodu
Z - impedancja transformatora (w omach)
XC - reaktancja pojemnościowa (w omach)
XL - reaktancja indukcyjna (w omach)
n - ilość zwojów
sqrt( ) - pierwiastek kwadratowy z ( )
u - przedrostek "mikro"
r - promień
h - wysokość
a - średni promień (od środka do połowy szerokości uzwojenia)
w - szerokość uzwojenia (odległość od zwoja najmniejszego do największego włącznie)
d1 - średnica zewnętrzna toroidu [cm]
d2 - wysokość toroidu (średnica przekroju) [cm]
d - długość
s - szerokość
Pi - 3.14159265358979323846...


Strona główna TTesli