Bobina de Tesla

Bobina de Tesla

Descarga producida por una bobina tesla, simulando un rayo, en Questacon, el National Science and Technology centre (Centro Nacional de Ciencia y Tecnología) en Canberra, Australia.

Spark from 4KVA Tesla Coil.JPG

Una bobina de Tesla (también simplemente: bobina Tesla) es un tipo de transformador resonante, llamado así en honor a su inventor, Nikola Tesla, el cual la patentó en 1891 a la edad de 35 años. Las bobinas de Tesla están compuestas por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. En realidad Nikola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configuraciones, así que es difícil describir un modo específico de construcción que satisfaga a aquellos que hablan sobre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varían en configuraciones y montajes. Generalmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de alcances del orden de metros, lo que las hace muy espectaculares.

Índice [ocultar]

1 Historia

1.1 Primeras bobinas

1.2 Bobinas Tesla disruptivas

1.3 Bobinas posteriores

2 Uso y producción

2.1 Transmisión

2.2 Seguridad y precauciones

2.3 Descargas aéreas

3 El mito del efecto pelicular o piel (skin effect)

4 Casos y dispositivos

5 Popularidad

5.1 En la ficción

6 Referencias

7 Enlaces externos

Historia[editar · editar fuente]

Primeras bobinas[editar · editar fuente]

La revista American Electrician da una descripción de una de las primeras bobinas Tesla, donde a un vaso acumulador de cristal de 15 cm por 20 cm se le enrollan entre 60 ó 80 vueltas de hilo de cobre del mayor porcentaje cobre No. 18 B & S. Dentro de éste se sitúa una bobina primaria consistente en unas 8 o 10 vueltas de hilo de cobre AWG No. 6 B & S, y el conjunto se sumerge en un vaso que contiene aceite de linaza o aceite mineral.1

Bobinas Tesla disruptivas[editar · editar fuente]

En la primavera de 1891, Tesla realizó una serie de demostraciones con varias máquinas ante el American Institute of Electrical Engineers del Columbia College. Continuando las investigaciones iniciales sobre voltaje y frecuencia de William Crookes, Tesla diseñó y construyó una serie de bobinas que produjeron corrientes de alto voltaje y alta frecuencia. Estas primeras bobinas usaban la acción disruptiva de un explosor (spark-gap) en su funcionamiento. Dicho montaje puede ser duplicado por una bobina Ruhmkorff, dos condensadores y una segunda bobina disruptiva, especialmente construida.2

La bobina de Ruhmkorff, alimentada a través de una fuente principal de corriente, es conectada a los condensadores en serie por sus dos extremos. Un explosor se coloca en paralelo a la bobina Ruhmkorff antes de los condensadores. Las puntas de descarga eran usualmente bolas metálicas con diámetros inferiores a los 3 cm, aunque Tesla utilizó diferentes elementos para producir las descargas. Los condensadores tenían un diseño especial, siendo pequeños con un gran aislamiento. Estos condensadores consistían en placas móviles en aceite. Cuanto menor eran las placas, mayor era la frecuencia de estas primeras bobinas. Las placas resultaban también útiles para eliminar la elevada autoinductancia de la bobina secundaria, añadiendo capacidad a ésta. También se colocaban placas de mica en el explosor para establecer un chorro de aire a través de él. Esto ayudaba a extinguir el arco eléctrico, haciendo la descarga más abrupta. Una ráfaga de aire se usaba también con este objetivo.3

Los condensadores se conectan a un circuito primario doble (cada bobina en serie con un condensador). Estos son parte de la segunda bobina disruptiva construida especialmente. Cada primario tiene veinte vueltas de cable cubierto por caucho No. 16 B & S y están enrollados por separado en tubos de caucho con un grosor no inferior a 3 mm. El secundario tiene 300 vueltas de cable magnético cubierto de seda No. 30 B & S, enrollado en un tubo de caucho y en sus extremos encajado en tubos de cristal o caucho. Los primarios tienen que ser suficientemente largos como para estar holgados al colocar la segunda bobina entre ambos. Los primarios deben cubrir alrededor de 5 cm del secundario. Debe colocarse una división de caucho duro entre las bobinas primarias. Los extremos de las primarias que no están conectados con los condensadores se dirigirán al explosor.4

En, System of Electric Lighting5 (23 de junio de 1891), Tesla describió esta primera bobina disruptiva. Concebida con el propósito de convertir y suplir energía eléctrica en una forma adaptada a la producción de ciertos nuevos fenómenos eléctricos, que requerían corrientes de mayores frecuencia y potencial. También especificaba un mecanismo descargador y almacenador de energía en la primera parte de un transformador de radiofrecuencia. Ésta es la primera aparición de una alimentación de corriente de RF capaz de excitar una antena para emitir potente radiación electromagnética.

Otra de estas primeras bobinas Tesla fue protegida en 1897 por patente,6 Electrical Transformer. Este transformador desarrollaba (o convertía) corrientes de alto potencial y constaba de bobinas primaria y secundaria (opcionalmente, uno de los terminales de la secundaria podía estar conectada eléctricamente con la primaria; similarmente a las modernas bobinas de encendido). Esta bobina Tesla tenía la secundaria dentro de y rodeada por las convoluciones de la primaria. Esta bobina Tesla constaba de bobinas primaria y secundaria enrolladas en forma de espiral plana. El aparato estaba también conectado a tierra cuando la bobina estaba en funcionamiento.

Bobinas posteriores[editar · editar fuente]

Tesla, en la patente System of Transmission of Electrical Energy7 y Apparatus for Transmission of Electrical Energy,8 describió nuevas y útiles combinaciones empleadas en bobinas transformadoras. Bobinas transmisoras o conductoras preparadas y excitadas para provocar corrientes u oscilaciones que se propagaran por conducción a través del medio natural de un punto a otro punto remoto, y bobinas receptoras de las señales transmitidas. Estas bobinas permitían producir corrientes de muy alto potencial. Más tarde conseguiría Method of Signaling9 y System of Signaling,10 para bobinas con una elevada capacitancia transmisiva con un electrodo a Tierra.

Algunas de estas bobinas posteriores fueron considerablemente mayores, y operadas a niveles de potencia también mucho mayores. Cuando Tesla patentó un dispositivo en Apparatus for Transmitting Electrical Energy,11 llamó al dispositivo un transformador resonante autoregenerativo de alto voltaje con núcleo de aire que genera alto voltaje a alta frecuencia. Sin embargo,

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