8/13/2019 Us 1328797

1/9

E . F . w . ALEXANDERSON.M E A N S F O R C O N T R O L L I N G A L T E R N A T I N G v C U R R E N T S .

A P P L I C A T I O N F I L E D N O V . 2 6 , 1 9 1 5 .

Z _ = \ \ \ A \3 SHEETS-SHEET I ,

Inventor

P a t e n t e d J a n . 2 0 , 1 9 2 0 .

F i g 2M T L M M M J /I l l l l l l l l l l I H I

H i 5 ?ttorneg.

I

E r n s t . W . ? l e x a n d e r s o n ;b 9

F i g . I .

8

1 , 3 2 8 , 7 9 7 .

8/13/2019 Us 1328797

2/9

E . F . W . ALEXANDERSON.MEANS F O R C O N T R O L L I N G A L T E R N A T I N G C U R R E N T S .

PP TION FILED NOV. 2 6 , 1 91,328,797. A M A 1 5 . P a t e n t e d J a n . 2 0 , 1 9 2 0 .3 SHE ETS-SHE ET 2

Hi5 ?ttorneg.

8/13/2019 Us 1328797

3/9

E . F . w . ALEXANDERSON.MEANS F O R CONTROLLING ALTERNATING CURRENTS.

A P P L I C A T I O N FILED NOV. 2 6 , I915 P a t e n t e d J a n . 2 0 , 1 9 2 0 .3 SHEETSSHEET 3, 3 2 8 , 7 9 7 .

H 9 9 .0 O O O 0

O O O O G

19/

Fig . 4 .

I n v e n t o r v :Ernst FWAlexanolerson,b y

( I Q ;

His/Attorney

8/13/2019 Us 1328797

4/9

10

15

25

30

35

40

45

50

U N I T E D S T A T E S P A T E N T O F F I C E .ERNST . W . ALEXANDERSON, O F S C H E N E C T A D Y , NEW YORK, A S S I G N O R TO GENERAL

ELECTRIC COMPANY, ACORPORATION OF. NEWYORK.MEAN FOR CONTROLLING ALTERNATING CURRENTS.

1 , 3 2 8 , 7 9 7 . Speci?cation o f Letters Patent. Patented J a n . 2 0 , 1 9 2 0 .A p p l i c a t i o n med November 2 6 , 1 9 1 5 . S e r i a l m. 3 , 4 3 8 .

To a l l whom t may oncern:Be t known t h a t I , ERNST F . W . A L E X A Nn n n s o i v , a . c i t i z e n o f t h e United S t a t e s , r es i d i n g a t S c h e n e c t a d y , i n t h e c o u n t y o f S c h en e c t a d y , S t a t e o f New Y o r k , h a v e i n v e n t e dc e r t a i n new and u s e f u l Improvements i nM e a n s f o r C o n t r o l l i n g A l t e r n a t i n g C u rr e n t s , o f w h i c h t h e f o l l o w i n g i s a s p e c i ? c ation.My p r e se n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o e l e c t r om a g n e t i c a p p a r a t u s f o r u s e w i t h h i g h f r eq u e n c y a l t e r n a t i n g c u r r e n t s e i t h e r f o r c o n .t r o l l i n g t h e ?ow o f s u c h c u r r e n t s i n a c i rc u i t , f o r d o u b l i n g t h e f r e q u e n c y t h e r e o f o rf o r s i m i l a r p u r p o s e s . More p a r t i c u l a r l ymy i n v e n t i o n r e l a t e s t o e l e c t r o m a g n e t i c a pp a r a t u s o f a kind which I term m a g n e t l ca m p l i ? e r s , s u c h f o r e x a m p l e , a s a r e d e s c r i b e d' i n my U . S . P a t e n t N o . ; 1 , 2 0 6 , 6 4 3 .

20 .. t h e c o n s t r u c t i o n o f m a g n e t i c a m p l i ? e r s o fThe o b j e c t o f my i n v e n t i o n i s t o i m p r o v et h e c l a s s d e s c r i b e d i n t h e a b o v e - m e n t i o n e dp a t e n t i n o r d e r t o r e n d e r them more e ? i c i e n t f o r t h e p u r p o s e f o r which t h e y may be emp l o y e d . The o p e r a t i o n o f s u c h d e v i c e s i sb a s e d upon t h e f a c t t h a t t h e e n e r g y p e r c y c l eo f h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t s i s c o m p a r a t i v e l ys m a l l and c o n s e q u e n t l y t h e e n e r g y s t o r e d i nt h e e l e c t r o m a g n e t i c ? e l d o f t h e g e n e r a t o rc i r c u i t i s c o m p a r a t i v e l y l o w . A s a n a m p l i? e r o f v a r i a b l e c u r r e n t s o f c o m p a r a t i v e l yl o w f r e q u e n c y t h e d e v i c e o p e r a t e s b modif y i n g t h e m a g n e t i c ? e l d o f t h e h i g h h e .q u e n c y c i r c u i t i n a c c o r d a n c e w i t h v a r i a t i o n si n t h e c u r r e n t t o b e a m p l i ? e d and inasmucha s t h e e n e r g y n e c e s s a r y t o modify t h i s ma gn e t i c ? e l d i s p r o p o r t i o n a l t o t h e e n e r g ys t o r e d d u r i n g e a c h c y c l e i t may b e shownt h a t i t i s p o s s i b l e t o c o n s t r u c t a m a g n e t i ca m p l i ? e r w i t h a r a t i o o f a m p l i ? c a t i o n e q u a lt o t h e r a t i o b e t w e e n t h e f r e q u e n c o f t h ehigh f r e q u e n c y c u r r e n t and t h a t o t h e c u rr e n t which i s t o b e a m p l i ? e d . When t h ef r e q u e n c y o f t h e c u r r e n t which i s t o b e a mp l i ? e d a p p r o a c h e s z e r o t h e t h e o r e t i c a l l yp o s s i b l e r a t i o o f a m p l i ? c a t i o n w o u l d t h u sa p p r o a c h i n ? n i t y . The t h e o r e t i c a l f o u nd a t i o n f o r t h i s p r i n c i p l e o f a m p l i ? c a t i o ni s a s f o l l o w s :

Th e energy s t o r e d i n a ma e t i c ? e l d i sr e p r e s e n t e d b y t h e q u a n t i t y % i 2 , w h e r e L ,' i s t h e c o e f f i c i e n t o f s e l f - i n d u c t i o n and i i st h e m a g n e t i z i n g c u r r e n t . I f t h e c u r r e n tv a r l e s i n accordance with t h e s l n e w a v e l a w ,

t h e v o l t a g e i n d u c e d a t t h e t e r m i n a l s o f t h em a g n e t i z i n g w i n d i n g i s 2 a f L i , w h e r e f i st h e f r e q u e n c y and i i s t h e e f f e c t i v e o r t h er o o t mean uare of t h e a l t e r n a t i n g c u r r e n t .The magnetlzing c u r r e n t i i s a , w a t t l e s s c u r - ,r e n t b e i n g 9 0 o u t o f p h a s e w i t h t h e v o l t a g e. a n d t h e v o l t a m p e r e o r a p p a r e n t power r e q u i r e d t o ' m a i n t a i n a n a l t e r n a t i n g c u r r e n t? e l d a t a n y p a r t i c u l a r f r e q u e n c y i s t h u s2 1 r f L i 2 . I t can b e s e e n from the two abovee x p r e s s i o n s f o r e n e r g y s t o r e d i n t h e e l e c t r i c? e l d a n d t h e a p p a r e n t power r e q u i r e d t om a i n t a i n t h i s ? e l d a t any p a r t i c u l a r f r equency t h a t t h e r e i s a de?nitenumerical r el a t i o n b e t w e e n t h e e n e r g y p e r c y c l e a n d t h ev o l t a m p e r e s n e e d e d f o r m a g n e t i z a t i o n t h a td e p e n d s u p o n t h e f re q u e n c y o n l y . T h u swe can s a y g e n e r a l l y t h a t t h e v o l t a m p e r e s o fm a g n e t i z a t i o n e q u a l 2 1 : t i m e s f re q u e n c y p e re i e e c n d t i m e s e n e r g y s t o r e d i n t h e m a g n e t i c

. - .When my e v i c e i s employed a s an amp l i ? e r i t i s u s e d a s a h i g h f r e q u e n c y impeda n c e i n o r d e r t o c o n t r o l t h e ?ow o f powerfrom an a l t e r n a t o r with c o n s t a n t ?eld exc i t a t i o n o r an e q u i v a l e n t s o u r c e o f highf r e q u e n c y p o w e r .c o n t r o l l e d e i t h e r b y i n s e r t i n g t h e i m p e d a n c ei n s e r i e s with t h e l o a d o r i n s h u n t with t h es o u r c e o f power, or by some combination oft h e s e m e t h o d s . In e i t h e r c a s e t h e m a xim u mv o l t a m p e r e s which must b e a b s o r b e d byt h e i m p e d a n c e i s o f s u b s t a n t i a l l y t h e sameo r d e r o f magnitude a s t h e power ?owing i nt h e l o a d c i r c u i t .In t h e c a s e o f an i n d u c t i v e impedance l i k et h e y d e v i c e d e s c r i b e d t h e e n e r g y s t o r e d andr e le a s e d i n t h e m a g n e t i c ? e l d d u r i n g e a c hh a l f - c y c l e i s o f t h e same o r d e r o f magnit u d e a s t h e power ? o w i n t h e main c i r c u i t .The method o f c o n t r o l l i n g t h e i n d u c t i v e i n i ~p e d a n c e i s t o s u p e r i m p o s e a n o t h e r f l u x i nt h e same magnetic s t r u c t u r e . The c o n t r o ll i n g ? u x i s a t u r a t e s t h e i r o n a n d t h e r e b yl i m i t s t h e p u l s a t i o n s o f t h e h i g h f r e q u e n c y? u x . T h e c o n t r o l l i n g ? u x m u s t , t h e r e f o r e ,b e o f t h e s a m e o r d e r o f magnitude a s t h eh i g h f r e q u e n c y ?ux a n d t h e e n e r g y s t o r e d

T he ? o w o f power can b e .

55

60

65

1 o

75

80

85

90

95

100

i n t h e magnetic ? e l d o f t h e c o n t r o ll i n g ?uxi s , t h e r e f o r e , o f t h e s a m e o r d e r a s t h e h i g hf r e q u e n c y ? u x . I f t h e c o n t r o l l i n g ?ux i sc o n s t a n t no energy ow s needed i n t h e cont r o l l i n g c i r c u i t a n d t h e r a t e o f a m p l i ? c a t i o nmay t h e o r e t i c a l l y b e i n ? n i t y . - I f , h o w e v e r ,

105

8/13/2019 Us 1328797

5/9

1 0

15

20

t h e c o n t r o l l i n g ?ux p u l s a t e s w i t h some d e fi n i t e f r e q u e n c y o r c o m b i n a t i o n o f s e v e r a lf r e q u e n c i e s t h e r e must be an e n e r g y ?ow i nt h e m a g n e t i z i n g w i n d i n g o f t h e c o n t r o l ?uxi n o r d e r t o change t h e amount o f energys t o r e d i n t h e same ?ux. This ?ow o f energy ss u b s t a n t i a l l y w a t t l e s s inasmuch a s t h e e n e r g yd u r i n t h e ? r s t a r t o f e a c h h a l f - c y c l e i s r et u r n e during t e s e c o n d p a r t o f t h e sameh a l f - c y c l e . H o w e v e r , t h e u r r e n t n e c e s s a r yf o r t h i s t r a n s f e r o f energy i s o f a c h a r a c t e ro f an o r d i n a r y w a t t l e s s m a g n e t i z i n g c u rr e n t . I t may b e s e e n from t h e p r e c e d i n gt h a t t h e v o l t a m p e r e s c o n s u m e d by t h i s c o nt r o l l i n g m a g n e t i z i n g c u r r e n t m u s t t r a n s f e rd u r i n g e a c h c y c l e o f i t s p u l s a t i o n s a namount o f e n e r g y c o r r e s p o n d i n g t o t h ec h a n g e i n e n e r g y s t o r e d i n t h e c o n t r o l l i n g? e l d a n d c o n s e q u e n t l y t h e v o l t a m p e r e sn e e d e d f o r m a g n e t i z a t i o n o f t h e c o n t r o lwinding a r e a s m u c h l o w e r than t h e highf r e q u e n c y power t h a t i s b e i n g c o n t r o l l e d a st h e f r e q u e n c y o f t h e c o n t r o l p u l s a t i o n s i sl o w e r t h a n t h e r a d i o f r e q u e n c y . The r a t i oo f a m p l i ? c a t i o n i s , t h e r e f o r e , t h e same a sthe r a t i o of t h e s e t w o f r e q u e n c i e s .E l e c t r o - m a g n e t i c d e v i c e s o f t h e p r e s e n t- c l a s s may be developed i n a v a r i e t y o f

30 f o r m s , t a k i n g i n t o a c c o u n t t h e p r i n c i p l e s a sa b o v e e x p l a i n e d . The p r e f e r r e d f o r m i st h a t i n which t h e s t r u c t u r e c o n s i s t s o f aI . m a g n e t i c c i r c u i t w i t h a h i g h f r e q u e n c y

35

-40

45

50

55

60

winding i n t e r l i n k e d t h e r e w i t h and a c o nt r o l l i n g w i n d i n g s o r e l a t e d t o ' t h e h i g h f r eq u e n c y windingthat t h e r e w i l l b e s u b s t a nt i a l l y n o ?ow o f h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t i nt h e c o n t r o l l i n g w i n d i n g . T h i s may b e a cc o m p l i s h e d e i t h e r b y m a k i n g t h e c o n t r o ll i n g w i n d i n g i n d u c t i v e l y i n d e p e n d e n t o f t h e? u x i n d u c e d b y t h e h i g h f r e q u e n c y w i n d i n go r by s o a r r a n g i n g t h e w i n d i n g s t h a t t h ec o n t r o l l i n g w i n d i n g h a s o n e p o r t i o n i n t e rl i n k e d w i t h t h e h i g h f r e q u e n c y ?ux i n o n ed i r e c t i o n a n d a n o t h e r e q u a l p o r t i o n i n t e rl i n k e d w i t h t h e h i g h f r e q u e n c y ?ux i n t h eo p p o s i t e d i r e c t i o n s o t h a t ' t h e i n d u c e d pot e n t i a l s a r e n e u t r a l i z e d i n t h e winding t s e l f .The f e a t u r e s o f my n v e n t i o n which I cons i d e r n o v e l a r e p o i n t e d o u t w i t h p a r t i c u l a ri t y i n t h e a p p e n d e d c l a i m s . The i n v e n t i o ni t s e l f , h o w e v e r , t o g e t h e r w i t h f u r t h e r o bj e c t s a n d a d v a n t a g e s w i l l b e s t b e u n d e r s t o o db y r e f e r e n c e t o t h e f o l l o w i n g d e s c r i p t i o nt a k e n i n c o n n e c t i o n w i t h t h e a c c o m p a n y i n gd r a w i n g s i n w h i c h F i g u r e s 1 , 2 a n d 3 showdiagrammatically a s many m o d i ? c a t i o n s o fmy i n v e n t i o n ; F i g . 4 i s an e l e v a t i o n o f as t r u c t u r e i n which t h e m a g n e t i c c i r c u i t s andw i n d i n g s a r e a s shown i n F i g . 1 ; F i g . 5 i sa . v e r t i c a l s e c t i o n t a k e n on t h e l i n e 5-5 o fF i g . 4 ; F i g s . 6 a n d 7 s h o w s y s t e m s i n w h i c hmy i n v e n t i o n may b e u t i l i z e d ; F i g s . 8 a n d 9show modi?ed f o r m s o f e l e m e n t s which mayb e u s e d f o r b u i l d i n g up t h e d e v i c e shown i n

1 , 3 2 8 , 7 9 7F i g s . 4 a n d 5 , a n d F i g . 1 0 i s a d i a g r a ms h o w i n g how t h e s y s t e m o f F i g . 6 may b emodi?edin s u c h a way t h a t i t may b e u s e d. f o r t e l e p h o n y i n s t e a d o f t e l e g r a p h y .In t h e form o f my i n v e n t i o n shown i nF i g . 1 two m a g n e t i c c o r e s 1 a r e p r o v i d e dw i t h w i n d i n g s 2 f o r c a r r y i n g t h e h i g h f r equency c u r r e n t . The windings are s o arr a n g e d t h a t t h e ? u x i s i n o p p o s i t e d i r e c t i o n sin the tw o c o r e s a n d as a r e s u l t the high f r e - .q u e n c y ?ux ?ows o n l y t h r o u g h t h e c o r e s 1and t h r o u g h s m a l l p o r t i o n s 3 o f t h e s t r u ct u r e a d j a c e n t t h e c o r e s . A e c o n d winding4 w h i c h i s a d a p t e d t o c a r r y t h e c o n t r o ll i n gc u r r e n t i s wound around b o t h o f t h e c o r e sa s i n d i c a t e d . The f l u x p r o d u c e d b y t h i swinding t r a v e r s e s t h e two c o r e s i n t h e samed i r e c t i o n and a l s o t r a v e r s e s t h e o u t e r l e g s5 o f t h e m a g n e t i c s t r u c t u r e . I t w i l l b e a pp a r e n t . t h a t e a c h t u r n o f t h i s c o n t r o l l i n gw i n d i n g i s t h r e a d e d b y t h e ?ux i n t h e t w o

7 0 '

75

80

85c o r e s 1 i n opposite d i r e c t i o n s s o t h a t anye l e c t r o m o t i v e f o r c e s i n d u c e d i n t h e w i n d i n gb y t h e h i g h f r e q u e n c y f l u x a r e n e u t r a l i z e din e a c h t u r n . I t w i l l a l s o b e n o t e d t h a t t h ec o n t r o l l i n g w i n d i n g c o v e r s s u b s t a n t i a l l y t h ee n t i r e l e n g t h o f t h e h i g h f r e q u e n c y magn e t i c c i r c u i t .In t h e form o f my i n v e n t i o n shown i nF i g . 1 i t w i l l b e s e e n t h a t t h e c o n t r o l l i n gwinding h a s t o p r o d u c e a ?ux t h r o u g h ac o m p a r a t i v e l y l o n g m a g n e t i c c i r c u i t a n dt h a t t h e h i g h f r e q u e n c y ? u x p a s s e s t h r o u g ho n l y a s m a l l p a r t o f t h i s c i r c u i t . T h i s mayn o t o f f e r any s e r i o u s o b j e c t i o n a s t h e port i o n o f t h e m a g n e t i c c i r c u i t n o t l i n k e d w i t ht h e h i g h f r e q u e n c y ? u x i s o f l a r g e c r o s ss e c t i o n and t h e ampere t u r n s r e q u i r e d t of o r c e a g r e a t e n o u g h ?ux t h r o u g h t h i s p o rt i o n t o s a t u r a t e the c o r e s 1 : would be c o mp a r a t i v e l y s m a l l . I n c a s e , h o w e v e r , t h i sf e a t u r e s h o u l d b e o b j e c t i o n a b l e i t c a n b el a r g e l y a v o i d e d b y t h e f o r m s h o w n i n F i g .2 i n w h i c h ' f o u r h i g h f r e q u e n c y w i n d i n g s 6 ,7 8 and 9 a r e employed a s i n d i c a t e d t o prod u c e a ' ? u x i n e a c h p a i r o f c o r e s i n t h e sameway t h a t t h e f l u x i s s e t up i n t h e s i n g l e p a i ro f c o r e s i n F i g . 1 . T h e c o n t r o l l i n g w i n d i n g s1 0 , 1 1 , 1 2 and 1 3 a r e c o n n e c t e d i n s e r i e s s ot h a t t h e ' ? u x p r o d u c e d b y a l l o f t h e m i s i nt h e same d i r e c t i o n . The o p e r a t i o n w i l l b et h e same a s i n t h e form shown i n F i g . 1and t h e o n l y m a t e r i a l which must be ma n et i z e d by t h e c o n t r o l l i n g c u r r e n t and w i c hi s n o t t r a v e r s e d b y t h e h i g h f r e q u e n c y ?uxi s a Small portion a t eac h corner.

In c a s e i t i s d e s i r a b l e t o have a l l of t h em a t e r i a l i n t h e m a g n e t i c c i r c u i t t h r e a d e d b yb o t h ? u x e s t h e t w o ' m a g n e t i c c o r e s may t a k et h e form o f two r i n g s 1 4 and 1 5 , a s showni n F i g . 3 w i t h h i g h f r e q u e n c y w i n d i n g s 1 6and 1 7 r e s p e c t i v e l y s o a r r a n g e d t h a t t h e h i g h f r e q u e n c y ? u x i s i n o p p o s i t e d i r e c t i o n s

- i n t h e two r i n g s . A o n t r o l l i n g w i n d i n g 1 8 ,

90

95

100

105

110

115

120

125

8/13/2019 Us 1328797

6/9

10

1 , 3 2 8 , 7 9 7a p o rt i o n o f w h i c h , f o r c o n v e n i e n c e i n i l l u st r a t i o n , i s n o t s h o w n , s u r r o u n d s t h e t w or i n g s a n d t h e w i n d i n g s t h e r e o n .I n t h e o p e r a t i o n o f my n v e n t i o n , i f t h ec o n t r o l ?ux i s g r e a t enough t o s a t u r a t e o ra l m o s t s a t u r a t e t h e h i g h f r e q u e n c y c o r e t h ep e r m e a b i l i t y o f t h e m a g n e t i c c i r c u i t s i sc h a n g e d a n d t h e i m p e d a n c e o f t h e h i g h f r eq u e n c y c i r c u i t i s modi?ed c c o r d i n g l y . Theo b j e c t o f t h e p r e s e n t d e s i g n o f a m p l i ? e r i s

\ t o g e t a s e f f e c t i v e c o n t r o l o f t h e high f r e

1 5

q u e n c y c u r r e n t a s p o s s i b l e by p r o d u c i n g av a r i a t i o n o f impedance o v e r a wide rangei n t h e h i g h f r e q u e n c y w i n d i n g . I n , a n yt r a n s f o r m e r - s t r u c t u r e t h e r e i s a c e r t a i na m o u n t o f l e a k a g e i n t h e a i r s u r r o u n d i n gt h e winding which c r e a t e s a l e a k a g e r e a c t20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

a n c e i n a d d i t i o n t o t h e r e a c t a n c e o f t h e ?uxi n t h e i r o n c o r e . This l e a k a g e r e a c t a n c e i na i r c a n n o t b e c o n t r o l l e d b e c a u s e t h e p e rm e a b i l i t y o f a i r i s c o n s t a n t . Hence t h eg r e a t e r t h e l e a k a g e r e a c t a n c e t h e l e s s e f? c i e n t t h e c o n t r o l . Also s i n c e t h e v o l t amp e r e s r e q u i r e d t o p r o d u c e t h i s l e a k a g e ? u xi s o f n o e f f e c t i n c o n t r o l l i n g t h e h i g h f r eq u e n c y c u r re n t t h e d e g r e e o f a m p l i ? c a t i o ni s r e d u c e d b e c a u s e o f t h i s l e a k a g e . I n t h e p r e s e n t c a s e I have reduced t h e l e a k a g e r ea c t a n c e t o a minimum by b r i n g i n g t h e twow i n d i n g s a s c l o s e t o g e t h e r a s p o s s i b l e a n dmaking t h e c o n t r o l l i n g w i n d i n g c o v e r s u bs t a n t i a l l y t h e e n t i r e l e n g t h o f t h e h i g h f r eq u e n c y m a g n e t i c c i r c u i t .

In F i g s . 4 and 5 I have i l l u s t r a t e d a p r a c ~t i c a l c o n s t r u c t i o n f o r a d e v i c e embodyingt h e form o f my i n v e n t i o n i l l u s t r a t e d i n F i g .1 . I n c o n s t r u c t i n g e l e c t r o m a g n e t i c d e v i c e so f t h e c l a s s under c o n s i d e r a t i o n i t i s c u s t o mary t o build u p the cores with thin s h e e t so f m a g n e t i c m a t e r i a l , s e p a r a t e d b y i n s u l a ti n g l a y e r s t o a v o i d e x c e s s i v e e d d y c u r r e n tl o s s e s . When i r o n s u c h a s i s u s u a l l y emp l o y e d f o r o r d i n a r y f r e q u e n c i e s i s u s e d w i t hh i g h f r e q u e n c y c u r r e n t t h e s k i n e f f e c t i sa p p r e c i a b l e , o r , i n o t h e r w o r d s , t h e a p p a re n t p e r m e a b i l i t y o f s u c h i r o n w i t h r a d i of r e q u e n c i e s i s much l e s s t h a n w i t h l o w f r eq u e n ' c i e s . In o r d e r t o p r o d u c e a c e r t a i n ?uxi t i s , t h e r e f o r e , n e c e s s a r y t o u s e a c o r r es p o n d i n g l y g r e a t e r amount o f i r o n . Thec o n t r o l l i n g c u r r e n t ?ux which i s n e e d e d t os a t u r a t e t h e i r o n w i l l a l s o b e c o r r e s p o n di n g l y g r e a t e r . T h e d e g r e e o f a m p l i ? c a t i o nd e p e n d s upon t h e r a t i o b e t w e e n t h e h i g hf r e q u e n c y e n e r g y c o n t r o l l e d and t h e e n e r g yn e c e s s a r y t o p r o d u c e t h e s a t u r a t i n g ? u x . I ft h e s a t u r a t i n g ?ux i s g r e a t e r on a c c o u n t o fs u c h s k i n e f f e c t t h e a m p l i ? c a t i o n i s t h e r ef o r e c o r r e s p o n d i n g l y s m a l l e r .

In o r d e r t o overcome t h i s s k i n e f f e c t ando b t a i n a n i n c r e a s e d e f f i c i e n c y i n t h e a m p l i? e r , I may u s e an i r o n s c a l e which i s o bt a i n e d i n t h e a n n e a l i n g o f s i l i c o n s t e e l . T h i ss c a l e i s a b o u t o n e and o n e - h a l f m i l s i nt h i c k n e s s a n d h a s h i g h r e s i s t a n c e . T h e s e

c h a r a c t e r i s t i c s t e n d t o w a r d r e d u c i n g t h es k i n e f f e c t , i n f a c t , i t h a s b e e n f o u n d b yc a r e f u l t e s t s t h a t s k i n e f f e c t i s e n t i r e l y a bs e n t a t o r d i n a r y r a d i o f r e q u e n c i e s . I h a v ef o u n d a l s o t h a t s h e e t s o f o t h e r m a g n e t i cm a t e r i a l such a s e l e c t r o l y t i c i r o n o r s i l i c o ns t e e l may b e made t h i n e n o u g h s o t h a t t h e yhave n o a p p r e c i a b l e s k i n e f f e c t a t r a d i o f r eq uenci es.The l o s s e s i n a d e v i c e o f t h i s n a t u r e whichappear i n t h e form o f h e a t a r e c o n s i d e r a b l eand t h e r e f o r e i t i s d e s i r a b l e t h a t t h e ma gn e t i c c o r e should be well c o o l e d . In buildi n g up a c o r e o f t h i n ? e x i b l e s h e e t s s u c h a st h o s e w h i c h I p r e f e r t o u s e h o w e v e r , i t i sd i f f i c u l t . t o p r o v i d e v e n t i l a t i n g s p a c e s b et w e e n l a m i n a t i o n s i n t h e u s u a l w a y . Too v e r c o m e t h i s d i ? i c u l t y I / ? r s t b u i l d up e l em e n t s f o r t h e c o r e s t r u c t u r e by f a s t e n i n gt o g e t h e r b y means o f a n a d h e si v e a l t e r n a t es h e e t o f i r o n and paper o r o t h e r i n s u l a t i n gm a t e r i a l o f t h e d e s i re d s h a p e a n d s i z e u n t i l ar i g l d body s formed and o n e which s n o t t o ot h i c k t o r a d i a t e t h e h e a t e a s i l y from t h e i nn e r l a y e r s . I n p r a c t i c e I ?nd t h a t a b o u to n e - s i x t e e n t h o f an i n c h i s a s u i t a b l e t h i c kn e s s f o r t h e s e e l e m e n t s . A s shown i n F i g s .4 . and 5 , t h e e l e m e n t s 1 9 which form t h eh i g h f r e q u e n c y m a g n e t i c c i r c u i t h a v e t h es h a p e o f a h o l l o w r e c t a n g l e w i t h t h e h i g hf r e q u e n c y w i n d i n g s 2 0 a n d 2 1 a r o u n d t h e t w os i d e s o f t h e r e c t a n g l e . I n b u i l d i n g u p t h ec o r e t h e s e e l e m e n t s 1 9 a r e i n t e r l e a v e d witht h e s h o r t r e c t a n g u l a r e l e m e n t s 2 2 a t t h e i rends and t h e s e e l e m e n t s i n t u r n a r e i n t e rl e a v e d w i t h t h e e l e m e n t s 2 3 which form t h es i d e s o f t h e magnetic c i r c u i t f o r t h e c o n

70

75

90

95

100

t r o l l i n g ?ux. The e l e m e n t s ' 2 4 ' a n d 2 5 which .form t h e t o p and b o t t o m o f t h e m a g n e t i cc i r c u i t a r e a l s o i n t e r l e a v e d between t h e s i d ee l e m e n t s . With t h i s a r r a n g e m e n t i t w i l l b es e e n t h a t s p a c e s a r e provided f o r v e n t i l a t i o no r f o r t h e c i r c u l a t i o n o f a c o o l i n g f l u i d b et w e e n a l l o f t h e e l e m e n t s making u p t h ec o m p l e t e s t r u c t u r e . The c o n t r o l l i n g w i n ding i s a l s o m a d e u p o f a p l u r a l i t y o f c o i l s2 6 w i t h s p a c e s b e t w e e n . The v m a g n e t i cs t r u c t u r e w i t h t h e c o i l s t h e r e o n i s h e l d? r m l y i n p l a c e b e t w e e n t h e f r a m e m e m b e r s2 7 and 2 - 8 by means o f b o l t s 2 9 . S i n c e t h eh i g h f r e q u e n c y ?ux i s c o n ? n e d a l m o s t e nt i r e l y t o t h e e l e m e n t s 1 9 a n d t h e o t h e r e l em e n t s c a r r y o n l y t h e c o n t r o l l i n g ?ux o fc o m p a r a t i v e l y l o w f r e q u e n c y i t i s n o t e s s e nt i a l t h a t t h e s e e l e m e n t s b e made o f a s t h i nl a m i n a t - i o n s a s t h e e l e m e n t s 1 9 . S i m i l a rm e t h o d s o f c o n s t r u c t i o n . may e q u a l l y w e l l b eemployed w i t h t h e o t h e r f o r m s o f my n v e nt i o n shown i n F i g s . 2 and . When h e c o r e si n t h e form o f a r i n g i t may b e made by windi n g c o n t i n u o u s s t r i p s o f m a g n e t i c m a t e r i a la n d i n s u la t i n g m a t e r i a l t o f o r m c y l i n d r i c a le l e m e n t s o f d i f f e r e n t d i a m e t e r s w i t h s p a c e r sb e t w e e n a d j a c e n t e l e m e n t s f o r c o o l i n g . I ns t e a d o f u s i n g s e p a r a t e s t r i p s o f i n s u l a t i n g

105

110

115

120

125

130

8/13/2019 Us 1328797

7/9

m a t e r i a l a n d m a g n e t i c m a t e r i a l t h e l a t t e rmay e c o a t e d with i n s u l a t i n g m a t e r i a l and

10

15

20

25

30

35

40

45

. 5 0

a s

60

65

t h e s h e e t s o r s t r i p s t h u s c o a t e d b u i l t up i n t oe l e m e n t s . In some c a s e s i t may be d e s i r a b l et o b u i l d up t h e h i g h f r e q u e n c y m a g n e t i cc o r e o f a l t e r n a t e p o r t i o n s o f s m a l l e r andl a r g e r c r o s s - s e c t i o n s o t h a t t h e s m a l l e r c r o s ss e c t i o n s w i l l d e t e r m i n e t h e s a t u r a t i o n a n d t h e l a r g e r c r o s s - s e c t i o n s w i l l t e n d t o r e d u c et h e m a g n e t i z i n g c u r r e n t when t h e c o r e i s n o ts a t u r a t e d , t h u s a r t i ? c i a l l y i n c r e a s i n g t h er a n g e o f p e r m e a b i l i t y o f t h e combineds t r u c t u r e . .In F i g , 8 I have shown a formi n which t h e e l e m e n t s 1 9 o f F i g s . 4 and 5may b e c o n s t r u c t e d i n o r d e r t o a c c o m p l i s ht h i s r e s u l t . Th e same r e s u l t may be obt a i n e d b y p e r f o r a t i n g t h e s e e l e m e n t s i n t h emanner i n d i c a t e d i n F i g . 9 . The n o v e l f e a ?t u r e s r e s i d i n g i n t h e c o n s t r u c t i o n o f t h em a g n e t i c c o r e a r e c l a i m e d i n my a p p l i c at i o n , S e r i a l N o . 2 8 3 , 3 0 6 , ? l e d March 1 8 , 1 9 1 9 ,which i s a d i v i s i o n of t h i s a p p l i c a t i o n .In F i g . 6 I h a v e shown a t r a n s m i t t i n gs y s t e m f o r w i r e l e s s t e l e g r a p h y w h i c h v i l l u st r a t e s one way i n which my n v e n t i o n mayb e e m p l o y e d . In t h i s c a s e t h e antenna 3 0 i ss u p p l i e d w i t h h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t b ymeans o f t h e a l t e r n a t o r 3 1 and t h e i n d u c t i v ec o u p l i n g 3 2 . T h e h i g h f r e q u e n c y w i n d i n g3 3 o f a m a g n e t i c a m p l i ? e r i s c o n n e c t e d i ns h u n t t o t h e c o u p l i n g 3 2 . C o n t r o l l i n g w i n di n g 3 4 i s s u p p l i e d w i t h c u r r e n t b y t h e b a tt e r y 3 5 when t h e t e l e g r a p h k e y 3 6 i s c l o s e da s i n d i c a t e d . A e c o n d c o n t r o l l i n g w i n d i n g3 7 h a s c o n n e c t e d t e r e t o a b a t t e r y 3 8 i nsuch a d i r e c t i o n t h a t i t w i l l tend t o send c u rr e n t t h r o u g h t h e winding i n t h e same d i r e ct i o n t h a t c u r r e n t ?ows t h r o u g h w i n d i n g 3 4 .A s e c o n d s o u r c e ' o f d i r e c t c u r r e n t may b eo b t a i n e d b y r e c t i f y i n g t h e , h i g h f r e q u e n c yc u r r e n t i n t h e s e c o n d a r y o f t r a n s f o r m e r 3 9by means o f r e c t i ? e r 4 0 . These two c u r r e n t smay b e b a l a n c e d by means o f t h e r h e o s t a t s4 1 a n d 4 2 . When t h e h i g h f r e q u e n c y v o l tage i s a t a maximum t h e r e c t i ? e d c u r r e n ts h o u l d b e e q u a l and o p p o s i t e t o t h e c u r r e n td e r i v e d from b a t t e r y 3 8 s o t h a t t h e r e s u l ti n g c u r r e n t i n winding 3 7 w i l l b e z e r o .W h e n on t h e o t h e r hand t h e h i g h f r e q u e n c yv o l t a g e i s a t a minimum t h e h i g h f r e q u e n c yc u r r e n t i s a l s o a t a minimum and approxim a t e l y a l l o f t h e c u r r e n t d e r i v e d from b a tt e r y 3 8 i s e f f e c t i v e i n i n c r e a s i n g t h e s a t u r at i o n o f t h e c o r e p r o d u c e d by t h e c u r r e n t i nt h e t e l e g r a p h c i r c u i t . With t h i s a r r a n g em e n t , when t h e k e y 3 6 i s o p e n e d t h e permeab i l i t y o f t h e m a g n e t i c c i r c u i t i s l o w e r e d a n dt h e i m p e d a n c e o f w i n d i n g 3 3 i n c r e a s e s andt h e ?ow o f c u r r e n t t h - e r e t h r o u g h d e c r e a s e s .As a r e s u l t t h e h i g h f r e q u e n c y v o l t a g e i s i nc r e a s e d and t h e r e c t i ? e d c u r r e n t i n i n c r e a s e da c c o r d i n g l y . The c u r r e n t f r o m b a t t e r y 3 - 8t h r o u g h c o n t r o l l i n g w i n d i n g 3 7 t h e n b ecomes l e s s and t h e r e i s a f u r t h e r i n c r e a s e i nt h e i m p e d a n c e o f w i n d i n g 3 3 a n d i n t h e

1 , 3 2 8 , 7 9 7h i g h f r e q u e n c y p o t e n t i a l . By p r o p e r r e g ul a t i o n o f t h e c i r c u i t s t h e a m p l i ? e r may b emade p r a c t i c a l l y s e l f e x c i t i n g i n t h i s ways o t h a t a very f e e b l e telegraph current w i l lbe a b l e t o c a u s e a complete change fromminimum t o maximum v o l t a g e . The r e s i s t a n c e o f r h e o st a t 4 2 s h o u l d p r e f e r a b l y b el a r g e a n d t h e i n d u c t a n c e o f w i n d i n g 3 7s m a l l i n o r d e r t h a t t h e c i r c u i t w i l l r e s p o n dq u i c k l y t o c h a n g e s i n t h e v o l t a g e d e r i v e dfrom t r a n s f o r m e r 3 9 . The c i r c u i t s u p p l yi n g c o n t r o l l i n g w i n d i n g 3 4 s h o u l d a l s o p r e fe r a b l y h a v e a h i g h r e s i s t a n c e i n c o m p a r i s o nt o i t s i n d u c t a n c e . In c a s e t h i s c i r c u i t ' c o mp r i s e s a l o n g t e l e g r a p h l i n e t h i s c o n d i t i o nw i l l u s u a l ly b e p r e s e n t . In c a s e howeveri t merely c o n s i s t s o f a l o c a l c i r c u i t a s i n d ic a t e d - a r e s i s t a n c e 4 3 may b e l a c e d i n t h ec i r c u i t . The c i r c u i t s u p p l i e d y b a t t e r y 3 8s h o u l d have a h i g h i n d u c t a n c e and t h i smay b e secured b y t h e u s e o f an e x t r a i nd u c t a n c e 44 as indicated. .The a m p l i f y i n g e ? ' e c t may a l s o b e i nc r e a s e d b y i n s e r t i n g a n a d j u s t a b l e c o n d e n s e r4 5 i n s e r i e s w i t h t h e h i g h f r e q u e n c y windi n g i n o r d e r t h a t t h e ' i m p e d a n c e o f t h e s h u n tc i r c u i t may b e r e d u c e d t o a minimum whent h e c u r r e n t i s t h e maximum.In some c a s e s i t may be d e s i r a b l e t o uset h e same w i n d i n g f o r b o t h t h e h i g h f r eq u e n c y c i r c u i t a n d t h e c o n t r o l l i n g c i r c u i t .One way i n w h i c h t h i s may b e d o n e i s i l l u st r a t e d i n F i g . 7 . I n t h i s i n s t a n c e t h e h i g hf r e q u e n c y g e n e r a t o r 4 6 i s c o n n e c t e d i n s e r i e sw i t h , t h e a n t e n n a 4 7 a n d two h i g h f r e q u e n c yw i n d i n g s i n s h u n t t o t h e g e n e r a t o r s u r r o u n dt h e r i n g s 4 8 - a n d 4 9 . When. k e y 5 0 i s c l o s e dt h e b a t t e r y - 5 1 s e n d s c u r re n t ' t h r ou g h t h e ' t w ow i n d i n s i n s e r i e s . With t h i s arrangementi t w i l l e e v i d e n t t h a t t h e ampere t u r n s o ft h e h i g h f r e q u e n c y w i n d i n g a r e l i n k e d a sc l o s e l y a s o s s i b l e w i t h t h e ampere t u r n s ' o ft h e c e n t r e l i n g w i n d i n g a n d t h a t t h e h i g hf r e q u e n c y e l e c t r o m o t i v e f o r c e s i n t h e c o n

t r o l l i n g c i r c u i t b e i n g e q u a l a n d o p p o s i t e t oe a c h o t h e r no h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t s w i l l?ow t h r o u g h t h e b a t t e r y 5 1 when k e y 5 0 i sc l o s e d . C o n d e n s e r s 5 2 i n s e r t e d i n t h e h i g hf r e q u e n c y c i r c u i t s p r e v e n t t h e s h o r t - c i r c u i ti n g o f t h e b a t t e r y 5 1 a n d v a r i a b l e c o n d e n se r s 5 3 may be u s e d t o i n c r e a s e t h e amplifyi n g e f f e c t a s i n t h e a r r a n g e m e n t shown i nF i g . 6 . T h i s m o d i ? c a t i o n o f my i n v e n t i o ni s d e s c r i b e d a n d c l a i m e d i n m y c o p e n d i n ga p p l i c a t i o n , S e r i a l N o . 2 2 9 , 6 8 6 , ? l e d A p r i l2 0 , 1 9 1 8 , which i s a c o n t i n u a t i o n i n p a r t o ft h e present a p p l i c a t i o n .While i n t h e a b o v e i l l u s t r a t i o n s I h a v e d es c r i b e d a m e t h o d o f a m p l i f y i n g t e l e g r a p h i cs i g n a l s i t w i l l b e a p p a r e n t t h a t t h e s a m e p r i n c i p l e may e q u a l l y w e l l b e a d a p t e d ' f o rt r a n s m i t t i n g s i g n a l s o f o t h e r c h a r a c t e r s u c h ,f o r e x a m p l e . a s t e l e p h o n e c u r r e n t s . I n F i g .10 I have shown a modi?cation of t h e a rr a n g e m e n t shown i n F i g . _ 6 i n which a t e l e

7 0

80

85

90

. 9 5

100

1 0 5

110

1 1 ;

120

125

180

8/13/2019 Us 1328797

8/9

10

15

25

30

3 5

4 0

45

55

60

8 5

1 , 3 2 8 , 7 9 7p h o n e r e c e i v e r 5 4 i s s u b s t i t u t e d f o r t h e t e l eg r a p h k e y 3 6 i n o r d e r t o a d a p t t h e s y s t e mf o r t r a n s m i t t i n g t e l e p h o n e s i g n a l s . A e l ep h o n e r e c e i v e r may e q u a l l y w e l l b e . s u b s t it u t e d f o r t h e t e l e g r a p h k e y 5 0 i n t h e a rr a n g e m e n t s h o w n i n F i g . 7 _ . I t _ w 1 l l a l s o b ea p p a r e n t t h a t many m o d i ? c a t i o n s 1 n t h es t r u c t u r e o f t h e a p p a r a t u s and i n t h e a p p l ic a t i o n t h e r e o f may b e made w i t h o u t d e p a r ti n f r o m t h e s c o p e o f t h e a p p e n d e d c l a i m s .

V h a t I claim as new a n d desire to secureb y L e t t e r s P a t e n t o f t h e U n i t e d S t a t e s , i s :1 . Means f o r c o n t r o l l i n g t h e f l o w o f ah i g h f r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g a n e l e ct r o m a g n e t i c d e v i c e h a v i n g a _ c l o s e d m a g n e t i cc i r c u i t w i t h t w o c o r e s , w i n d i n g s f o r p r o d u ci n g ? u x e s i n b o t h o f t h e s e c o re s by means o ft h e h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t a n d b y m e a n sof a c o n t r o l l i n g c u r r e n t an d a second magn e t i c c i r c u i t , which i n c l u d e s t h e two c o r e so f t h e ? r s t c i r c u i t i n p a r a l l e l , a n d w h i c h i st r a v e r s e d b y t h e ? u x p r o d u c e d b y t h e c o nt r o l l i n g c u r r e n t , t h e w i n d i n g s b e i n g s o a rr a n g e d t h a t a t any g i v e n i n s t a n t t h e two?uxes are in the same direction in one corea n d i n o p p o s i t e d i r e c t i o n s i n t h e o t h e r c o r e ,a n d t h a t v o l t a g e s i n d u c e d f r o m t h e h i g h f r e ~q u e n c y ?ux i n t h e w i n d i n g o f t h e c o n t r o ll i n g current a r e n e u t r a l i z e d i n t h a t wmdrn2 . Means f o r c o n t r o l l i n g t h e ?ow o f b i gf r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g a n e l e c t r om a g n e t i c d e v i c e h a v i n g a c l o s e d m a g n e t i cc i r c u i t with two c o r e s , a winding on t h e s ec o r e s f o r producing a f l u x t h e r e i n b y meanso f t h e h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t , a s e c o n d magn e t i c c i r c u i t w h i c h i n c l u d e s t h e t w o c o r e s o ft h e ? r s t c i r c u i t i n p a r a l l e l , a w i n d i n g f o rp r o d u c i n g a ?ux i n t h e s e c o n d m a g n e t i c c i rc u i t by means o f a c o n t r o l l i n g c u r r e n t , t h ew i n d i n g s b e i n g ' s o a r r a n g e d t h a t a t a n yg i v e n i n s t a n t t h e t w o ? u x e s a r e i n t h e s a m ed i r e c t i o n i n one c o r e and i n o p p o s i t e d l r e ct i o n s i n t h e o t h e r c o r e , a n d t h e t u r n s o f t h ec o n t r o l l i n g c u r r e n t w i n d i n g l b e i n g u n i f o r m l yd i s t r i b u t e d a n d c o v e r i n g t e h i g h f r e q u e n c yc u r r e n t winding on a l l p a r t s o f t h e c o r e swhere t h e l a t t e r winding i s p l a c e d . _3 . A n e l e c t r o m a g n e t i c d e v i c e h a v i n g ac l o s e d m a g n e t i c c i r c u i t , a m a g n e t i z i n g w i n di n g f o r s a i d c i r c u i t a d a p t e d t o c a r r y ah i g h f r e q u e n c y a l t e r n a t i n g c u r r e n t , a s e co n d m a g n e t i z i n g w i n d i n g f o r s a i d c i r c u i ta d a p t e d t o c a r r y a c o n t r o l l i n g c u r r e n t , t h ec o n t r o l l i n g w i n d i n g i n t e r l i n k i n g t h e h i g hf r e q u e n c y w i n d i n g i n s u c h a way t h a t t h eh i g h f r e q u e n c y e l e c t r o m o t i v e f o r c e s i nduced t h e r e i n a r e n e u t r a l i z e d i n e a c h t u r na n d c o v e r i n g s u b s t a n t i a l l y t h e e n t i r e l e n g t ho f t h e m a g n e t i c c i r c u i t o f t h e h i g h f r e - quency winding. _L L Means f o r c o n t r o l li n g t h e ?ow o f h i g hf r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g a n e l e c t r om a g n e t i c d e v i c e , h a v i n g t w o c o r e s b o t ht r a v e r s e d b y a ? u x ' p r o d u c e d b y t h e h i g hf r e q u e n c y c u r r e n t a n d b y a ?ux p r o d u c e d b y

a v a r i a b l e c o n t r o ll i n g c u r r e n t , e a c h t u r n o ft h e c o n t r o l l i n g w i n d i n g i n t e r l i n k i n g a p a i ro f t u r n s o f t h e h i g h f r e q u e n c y w i n d i n i no p p o s i t e d i r e c t i o n s a n d t h e c o n t r o l i n gw i n d i n g c o v e r i n g s u b s t a n t i a l l y t h e e n t i r el e n g t h o f t h e h i g h f r e q u e n c y m a g n e t i c c i rc u i t .5 . M e a n s f o r c o n t r o ll i n g t h e f l ow o f h i g hf r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g a n e l e c t r om a g n e t i c d e v i c e h a v i n g two c o r e s b o t h o fw h i c h a r e t r a v e r s e d b y a ?ux p r o d u c e d byt h e h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t a n d b y a s e c o n d? u x p r o d u c e d b y a c o n t r o l l i n g c u r r e n t , t h ec i r c u i t o f t h e c o n t r o l l i n g c u r r e n t i n t e r l i n ki n g t h e t w o p o r t i o n s o f t h e h i g h f r e q u e n c yc i r c u i t i n o p p o s i t e d i r e c t i o n s a n d c o v e r i n gs u b s t a n t i a l l y t h e ' e n t i r e l e n g t h o f t h e h i g hf r e q u e n c y m a g n e t i c c i r c u i t .6 . Means f o r c o n t r o l l i n g t h e f l ow o f h i g hf r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g a n e l e c t r om a g n e t i c d e v i c e h a v i n g two c o r e s b o t h ' o fwhich a r e t r a v e r s e d by a ?ux p r o d u c e d byt h e h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t a n d b y a s e c o n d? u x p r o d u c e d b y a c o n t r o l l i n g c u r r e n t , t h ew i n d i n g s w h i c h p r o d u c e t h e s e ? u x e s b e i n gs o a r r a n g e d t h a t t h e h i g h f r e q u e n c y i n d u ct i o n i s n o t e f f e c t i v e i n t h e c i r c u i t s u p p l y i n gt h e c o n t r o l l i n g w i n d i n g a n d t h e c o n t r o l l i n gwinding being d i s t r i b u t e d s o a s t o c o v e r subs t a n t i a l l y t h e e n t i r e l e n g t h o f t h e m a g n e t i cc i r c u i t o f t h e h i g h f r e q u e n c y ? u x .

7 . A n e l e c t r o m a g n e t i c d e v i c e h a v i n g ac l o s e d m a g n e t i c c i r c u i t , t h e a p p a r e n t p e rm e a b i l i t y o f w h i c h i s s u b s t a n t i a l l y i n d ep e n d e n t o f t h e f r e q u e n c y o f t h e m a g n e t i zi n g c u r r e n t , a m a g n e t i z i n g w i n d i n f o r sa i dc i r c u i t a d a p t e d t o c a r r y a h i g h e q u e n c ya l t e r n a t i n g c u r r e n t a n d a s e c o n d m a g n e t i zi n g w i n d i n g f o r s a i d c i r c u i t a d a p t e d t oc a r r y a c o n t r o l l i n g c u r r e n t , t h e w i n d i n g sb e i n g s o r e l a t e d t o e a c h o t h e r t h a t s u b s t a nt i a l l y n o h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t w i l l ?ow i nt h e c i r c u i t s u p p l y i n g t h e c o n t r o l l i n g w i n di n g .8 . Means f o r c o n t r o l li n g t h e ?ow o f h i g hf r e q u e n c y c u r r e n t c o m p r i s i n g an e l e c t r om a g n e t i c d e v i c e h a v i n g a c l o s e d m a g n e t i cc i r c u i t t h e a p p a r e n t p e r m e a b i l i t y o f w h i c hi s s u b s t a n t i a l l y i n d e p e n d e n t o f t h e f r eq u e n c y o f t h e m a g n e t i z i n g c u r r e n t , c e r t a i np o r t i o n s o f s a i d d e v i c e b e i n g t r a v e r s e d b ya h i g h f r e q u e n c y f l u x i n o n e d i r e c t i o n andb y a c o n t r o l l i n g ? u x i n t h e o p p o s i t e d i r e ct i o n , o t h e r p o r t i o n s b e i n t r a v e rs e d b y t h e?uxes i n t h e same d l l B C t l O I l ' and t h e windi n g w h i c h p r o d u c e s t h e c o n t r o l l i n g ? u x b ei n d i s t r i b u t e d s o a s t o cover s u b s t a n t i a l l ya l o f t h e d e v i c e w h i c h i s t r a v e r s e d b y t h eh i g h f r e q u e n c y ? u x .9 . A n a p p a r a t u s o f t h e c h a r a c t e r d es c r i b e d c o m p r i s i n g a s i n g l e m a g n e t i c c i r c u i tmade up o f t w o p a r a l l e l m a g n e t i c c o r e s ,means f o r p r o d u c i n a r a d i o f r e q u e n c ymagnetic ?ux which ows i n o p p o s i t e d i r e c -t i o n s i n s a i d c o r e s , means f o r producing a

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

125

130

8/13/2019 Us 1328797

9/9

6c o n t r o l l i n g ?ux which ?ows i n t h e same d ir e c t i o n t h r o u g h s a i d c o r e s , t h e W i n d i n gwhich p r o d u c e s t h e c o n t r o l l i n g ?ux c o v e ri n g s u b s t a n t i a l l y t h e e n t i r e l e n g t h o f s a i dcores .1 0 . Means f o r a m p l i f y i n g a v a r i a b l e e l e ct r i c c u r r e n t comprising a s o u r c e o f high f r equency a l t e r n a t i n g c u r r e n t , a c i r c u i t supp l i e d b y s a i d s o u r c e , t w o w i n d i n g s i n c l u d e d1 0 i n s a i d c i r c u i t , two p a r a l l e l c o r e s i n c l u d e d i n

1 , 3 2 8 , 7 9 7t h e same m a g n e t i c c i r c u i t s o a r r a n g e d t h a tt h e y w i l l b e m a g n e t i z e d b y s a i d w i n d i n g si n o p p o s i t e d i r e c t i o n s , a n d a w i n d i n g s u pp l i e d b y t h e v a r i a b l e c u r r e n t so a r r a n g e da s t o produce a ?ux through t h e two c o r e si n t h e same d i r e c t i o n and c o v e r i n g s u b s t a nt i a l l y t h e e n t i r e l e n g t h o f s a i d c o r e s .In w i t n e s s w h e r e o f , I h a v e h e r e u n t o v s e tmy hand t h i s 2 4 t h day o f N o v e m b e r , 1 9 1 5 .ERNST . W . ALEXANDERSON.