anteproyecto de construcción de la bobina de tesla

8/17/2019 Anteproyecto de Construcción de La Bobina de Tesla.

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I. INTRODUCCIÓN

La bobina de tesla es una especie de transformador resonante que tiene su

nombre en honor a su inventor Nikola Tesla.

Su finalidad es crear descargas eléctricas de alcance de metros y dependiendo de

su diseño produce altas tenciones de elevadas frecuencias con efectos

observables. Fue un invento hecho para transmitir energa sin conductores

eléctricos y as iluminar todo el mundo.

!n este proyecto nos proponemos demostrar c"mo funciona y verificar su finalidad

a través de un modelo simplificado con materiales caseros.

#.# $ntecedentes

La revista American Electrician da una descripci"n de una de las primeras bobinas

de Tesla% donde a un vaso acumulador de cristal de #& cm por '( cm se le enrollan

entre )( y *( vueltas de hilo del mayor porcenta+e posible de cobre N, #* $-.

$lrededor de éste se sit/a una bobina primaria consistente en unas * o #( vueltas

de hilo de cobre $- N,)% y el con+unto se sumerge en un vaso que

contiene aceite de lina0a o aceite mineral.

1ontinuando las investigaciones iniciales sobre volta+e y frecuencia de -illiam

1rookes% Tesla diseñ" y construy" una serie de bobinas que produ+eron corrientes

de alto volta+e y alta frecuencia. !stos condensadores consistan en placas

m"viles en aceite. 1uanto menor eran las placas% mayor era la frecuencia de estas

primeras bobinas. Las placas resultaban también /tiles para eliminar la elevada

autoinductancia de la bobina secundaria% añadiendo capacidad a ésta. También se

colocaban placas de mica en el e2plosor para establecer un chorro de aire a

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Electrician&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aceite_de_linazahttps://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/William_Crookeshttps://es.wikipedia.org/wiki/William_Crookeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Micahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Electrician&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aceite_de_linazahttps://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/William_Crookeshttps://es.wikipedia.org/wiki/William_Crookeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Mica


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través de él. !sto ayudaba a e2tinguir el arco eléctrico% haciendo la descarga m3s

abrupta. 4na r3faga de aire se usaba también con este ob+etivo.

!stas bobinas posteriores son los dispositivos que construyen usualmente los

aficionados. Son transformadores resonantes con n/cleo de aire que genera muy

altos volta+es en radio frecuencias. La bobina alcan0a una gran ganancia

transfiriendo energa de un circuito resonante 5circuito primario6 a otro 5secundario6

durante un n/mero de ciclos.

$unque las bobinas Tesla modernas est3n diseñadas usualmente para generar

largas chispas% los sistemas originales de Tesla fueron diseñados para la

comunicaci"n sin hilos% de tal manera que él usaba superficies con gran radio de

curvatura para prevenir las descargas de corona y las pérdidas por streamers.

La intensidad de la ganancia en volta+e del circuito es proporcional a la cantidad de

carga despla0ada% que es determinada por el producto de la capacitancia del

circuito% el volta+e 5que Tesla llamaba 7presi"n86 y la frecuencia de las corrientes

empleadas. Tesla también emple" varias versiones de su bobina en e2perimentos

con fluorescencia% rayos 2% potencia sin cables para transmisi"n de energa

eléctrica% electroterapia% y corrientes tel/ricas en con+unto con electricidad

atmosférica.

#.' 9lanteamiento del problema

:espués de reali0ar nuestra investigaci"n documental del funcionamiento de una

bobina Tesla% nos pareci" interesante determinar e2perimentalmente lo siguiente;

1omo variables a este interrogante podemos considerar;

La potencia que desarrollara seg/n las dimensiones de la bobina y seg/n el

potencial de la fuente de alimentaci"n% de+ando como constantes las dem3s

partes de la bobina.

!sta potencia puede medirse en términos de la distancia m32ima al cual se puede

retirar la bombilla de prueba para mantenerla encendida.

https://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Chispahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_tel%C3%BArica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Chispahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_tel%C3%BArica&action=edit&redlink=1


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#.> ?ustificaci"n

!l desarrollo de nuevas fuentes de energa% las formas de acumulaci"n% y sobre

todo las nuevas formas de transmisi"n con me+ores perdidas y mayor eficiencia

son ra0ones m3s que +ustificables para desarrollar un proyecto de investigaci"n fe

esta ndole.

$unque el proyecto busca solo la construcci"n de un modelo a pequeña escala de

al bobona de tesla% con materiales caseros% esto nos conduce a un estudio mayor

sobre el tema tratando de llevar a la practica todo el potencial que este encierra.

#.@ Ab+etivos

1omo ob+etivo general pretendemos construir una bobina de tesla con materiales

caseros y as demostrar las aplicaciones que ella puede tener.

Los ob+etivos especficos consisten en armar el diseño de esta bobina de tal

forma que funcione.

Bostrar que emite energa electromagnética a su alrededor acercando una

bombilla ahorradora de '( vatios para encontrar el campo energi0ado viendo

donde esta se enciende.

#.& :elimitaci"n

!ste proyecto est3 limitado a usar potenciales de alimentaci"n ba+os no mayor a C

voltios que es el que provee la batera usada.

La potencia est3 limitada por la cantidad de alambre usado en la construcci"n de

la bobina.


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#.) Dip"tesis

La bobina de tesla est3 llamada a ser una aplicaci"n revolucionaria en la

transmisi"n de energa en grandes cantidades sin el uso de conductores

al3mbricos sino a través de medios inal3mbricos que hacen m3s eficiente y

econ"mico dicho transporte y de mayor cobertura en territorios donde es difcil la

construcci"n de infraestructura para tal fin.

II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

4na bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante que produce altas

tensiones de elevadas frecuencias 5radiofrecuencias6% llamado as en honor a su

inventor% Nikola Tesla% un e2traordinario ingeniero serbioEestadounidense% quien en

#*C# desarroll" un generador de alta frecuencia y alta tensi"n con el cual

proyectaba trasmitir la energa eléctrica sin necesidad de conductores. Las

bobinas de Tesla est3n compuestas por una serie de circuitos eléctricos

resonantes acoplados. !n realidad Nikola Tesla e2periment" con una gran

variedad de bobinas y configuraciones% as que es difcil describir un modoespecfico de construcci"n que satisfaga a aquéllos que hablan sobre bobinas de

Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varan en configuraciones y

monta+es. eneralmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de largo

alcance% lo que las hace muy espectaculares con efectos observables por el o+o

humano como chispas% coronas y arcos eléctricos. $unque la idea de Tesla no

prosper"% a él le debemos la corriente trif3sica% los motores de inducci"n que

mueven las industrias y otras (( patentes m3s.

La bobina Tesla funciona de la siguiente manera; !l transformador T# carga al

capacitor 1# y se establece una alta tensi"n entre sus placas. !l volta+e tan

elevado es capa0 de romper la resistencia del aire% y hace saltar una chispa entre

las terminales del e2plosor !G. La chispa descarga al capacitor 1# a través de la

bobina primaria L# 5con pocas espiras6 y establece una corriente oscilante.


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!nseguida el capacitor 1# se carga nuevamente y repite el proceso. $s resulta un

circuito oscilatorio de radio frecuencia al que llamaremos circuito primario. La

energa que produce el circuito primario se induce en la bobina secundaria L' 5con

m3s vueltas6. !l circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina L' y

la pequeña capacidad distribuida en ella misma% diseñado de modo que el circuito

secundario oscila a la misma frecuencia que el circuito primario% entrando en

resonancia. Lo interesante de esta bobina es que la condici"n de resonancia es

como empu+ar a un niño en un columpio% si le das un empu+"n en el momento

e2acto% el niño ir3 cada ve0 m3s alto. Finalmente% el circuito secundario produce

ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia y volta+es muy elevados. !stas se

propagan en el medio ioni0ando las moléculas del aire% convirtiéndolo en trasmisor

de corriente eléctrica.

Las bobinas de Tesla y amplificadores pueden producir niveles peligrosos de

corriente de alta frecuencia% y también altos volta+es 5'&(.(((H&((.((( voltios o

m3s6. :ebido a sus altos volta+es se pueden producir descargas potencialmente

letales desde los terminales superiores. :oblando el potencial e2terior se

cuadruplica la energa electrost3tica almacenada en un terminal de cierta

capacitancia dada. Si un e2perimentador se sit/a accidentalmente en el camino de

una descarga de alto volta+e a tierra% el shock eléctrico puede causar espasmos

involuntarios y puede inducir fibrilaci"n ventricular y otros problemas que puedan

matarnos. Incluso bobinas de ba+a potencia de vaco o de estado s"lido pueden

producir corriente de radio frecuencia que son capaces de causar daños

temporales en te+idos internos% nervios o articulaciones a través de calentamiento

?oule. $dem3s un arco eléctrico puede carboni0ar la piel% produciendo dolorosas y

peligrosas quemaduras que pueden alcan0ar el hueso% y que pueden durar meses

hasta su curaci"n. :ebido a estos riesgos% los e2perimentadores con

conocimientos evitan el contacto con los streamers de todos e2cepto los sistemas

m3s pequeños. Los profesionales suelen usar otros medios de protecci"n como

una +aula de Faraday% o tra+es de cota de malla para evitar que las corrientes

penetren en el cuerpo. 4na amena0a que no se suele tener en cuenta es que un


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arco de alta frecuencia puede golpear el primario% pudiendo producirse también

descargas mortales.

III. MÉTODO PROPUESTO

1) Materiales usadosa6 Joar para monta+es electr"nicos

b6 Jatera de C voltios

c6 :ivisor de volta+e. 5potenci"metro de #((K6

d6 1onectores

e6 Transistor N9N bipolar

f6 esistencias varias

g6 Interruptor

h6 Tubo de 9M1

i6 $lambre esmaltado de cobre

+6 Jola pequeña

k6 9apel aluminio

l6 1inta adhesiva

m6 $lambre para cone2iones

n6 L3mpara ahorradora de '(


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2) Proedi!ie"to#

• oll up the copper ire from one end to the 9M1 pipe leaving no space.

• 9aste the transistor% the sitch and the coil to the table.


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• -eld the cooper ire and resistance to the transistor.

• 9aste copper ire% make to turns to the coil and paste.

• Bake a bridge from copper ire to the resistance and make another bridge

from the resistance to the sitch


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• • -eld the battery connector to the sitch and to the leg of thetransistor

-rap the ball ith foil


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• 9aste the ball to the coil

• The coil is ready.


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I$ RESU%TADOS ESPERADOS

!speramos al final que el prototipo construido genere un campo electromagnético

lo suficiente intenso como para encender una bombilla ahorradora de '( vatios o

algunos diodos led al acercarlos a él.


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$ CRONO&RAMA DE ACTI$IDADES

Las actividades se desarrollaran entre los meses de Bar0o $bril y Bayo

:e la siguiente forma; M! $N!GA #

$I PRESUPUESTO APRO'IMADO

!l costo apro2imado de los materiales es de (.((( pesos

Transporte y vi3ticos &(.(((

Doras de internet y office @(.(((

9apelera. O /tiles escolares )(.(((

$sesoras #((.(((

TAT$L 1ASTAS P >'(.(((

$II TA(%A DE RESU%TADOS

Variables independientes

VA voltaje de alimentaciónNEP numero de espiras de la bobina primariaNES numero de espiras de la bobina secundaria

DT diámetro del tuboPara el número de espiras que genera la mayor

potencia

variable dependiente

PR potencia de radiación electromagnéticaEsta potencia se mide en términos de la máximadistancia de retirada para el cual la lámpara sigueencendida


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VA 1,5 !,5 " #,5 $PR( encm) % 1 # 15 %

NEP & ! " ' 1% 1&PR( encm)

NES 1%% &%% %% !%% 5%% "%%PR( encm)

DT & &,5 ,5 ! !,5PR( en

cm)

$FI1AS

Jarras

Lineas


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!+emplo para la variacion de volta+e

$III CONC%UCIONES

1on materiales caseros puede ser construida una bobina de tesla de manera

sencilla la cual puede servir de punto de apoyo para el estudio de variables que

son inherentes a ella% como son el potencial de alimentaci"n% las dimensiones de

la bobina% el n/mero de espiras del devanado tanto primario como secundario%

entre otros aspectos a estudiar.

Mimos que al variar estas condiciones variaba la potencia de radiaci"n

electromagnética emitida por la bobina hasta tal punto de que se vuelve

insuficiente para algunos valores como para encender la bombilla de prueba de '(

atts

!s necesario seguir e2plorando este tema ya que a futuro esta ser3 la forma de

transmisi"n inal3mbrica de la energa eléctrica desde los sitios de producci"n

hasta los centros de consumo.


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(ilio*ra+,a

$d+unta algunos link de internet que hablen sobre el tema y sobre todo el link dedonde se obtuvo el e2perimento.

anteproyecto de construcción de la bobina de tesla

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