Bobina de tesla
Una bobina de Tesla (también simplemente: bobina tesla) es un tipo de
transformador resonante, llamado así en honor a su inventor, Nikola
Tesla. Las bobinas de Tesla estan 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 largo alcance, lo que las hace muy
populares entre los entusiastas del alto voltaje.
Historia
Primeras bobinas
El American Electrician da una descripción de una de las primeras
bobinas Tesla, donde un vaso acumulador de cristal de 15 cm por 20 cm es
enrollado con entre 60 y 80 vueltas de alambre de cobre No. 18 B & S. Dentro
de este se sitúa una bobina primaria consistente en entre 8 y 10 vueltas
de cable 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
En la primavera de 1891, Tesla ofreció una serie de demostraciones con
varias maquinas 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. Estasprimeras 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 capacitores en serie por sus dos extremos. Un
spark gap se coloca en paralelo a la bobina Ruhmkorff antes de los capacitores.
Las puntas de descarga eran usualmente bolas metalicas con
diametros inferiores a los 3 centímetros, aunque Tesla
utilizó diferentes elementos para producir las descargas. Los
capacitores tenían un diseño especial, siendo pequeños con
un gran aislamiento. Estos capacitores 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 esta. También se colocaban placas de Mica en el spark gap
para establecer un chorro de aire a través del gap. Esto ayudaba a
extinguir el arco eléctrico, haciendo la descarga mas abrupta.
Una rafaga de aire se usaba también con este objetivo.3
Los capacitores se conectan a un circuito primario doble (cada bobina en serie
con un capacitor). 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 estan enrollados por separado en tubos de caucho con
ungrosor no inferior a 0,3 cm. El secundario tiene 300 vueltas de cable
magnético cubierto por 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 estan conectados con los
capacitores se dirigiran al spark gap.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. Esta 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 lasecundaria 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
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 o 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.
Mas 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 mas
grandes, y operadas a niveles de potencia mucho mayores. Cuando Tesla
patentó un dispositivo en Apparatus for Transmitting Electrical
Energy,11 llamó al dispositivo un transformador resonantes autoregenerativo
de alto voltaje con núcleo de aire que genera alto voltaje a alta
frecuencia. Sin embargo esta frase ya no se usa. Los dispositivos posteriores
fueron en ocasiones alimentados desde transformadores de alto voltaje, usando
bancos de capacitores de cristal de botella inmersos en aceite para reducir las
pérdidas por descargas decorona, y usaban spark gaps rotativos para
poder tratar los niveles de alta potencia. Las bobinas Tesla conseguían
una gran ganancia en voltaje acoplando dos circuitos LC resonantes, usando transformadores
con núcleo de aire. A diferencia de las transformadores convencionales,
cuya ganancia esta limitada a la razón entre los números
de vueltas en los arrollamientos, la ganancia en voltaje de una bobina Tesla es
proporcional a la raíz cuadrada de la razón de las inductancias
secundaria y primaria.
Estas bobinas posteriores son los dispositivos que construyen usualmente los
aficionados. Son transformadores resonantes con núcleo de aire que
genera muy altos voltajes en radio frecuencias. La bobina alcanza una gran
ganancia transfiriendo energía de un circuito resonante (circuito
primario) a otro (secundario) durante un número de ciclos.
Aunque las bobinas Tesla modernas estan diseñadas usualmente para
generar largas chispas, los sistemas originales de Tesla fueron
diseñados para la comunicación 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 voltaje del circuito es proporcional a la
cantidad de carga desplazada, que es determinada por el producto de la
capacitancia del circuito, el voltaje (que Tesla llamaba
“presión”) y la frecuencia de las corrientes empleadas.
Tesla también empleó varias versiones de su bobina en experimentos
con fluorescencia, rayos x, potencia sin cables paratransmisión de
energía eléctrica, electroterapia, y corrientes telúricas
en conjunto con electricidad atmosférica.
Las bobinas posteriores constan de un circuito primario, el cual es un circuito
LC (inductancia-capacitor) en serie compuesto de un capacitor de alto voltaje,
un spark gap, y una bobina primaria; y un circuito secundario, que es un
circuito resonante en serie compuesto por la bobina secundaria y el toroide. En
los planos originales de Tesla, el circuito LC secundario esta compuesto
de una bobina secundaria cargada que es colocada en serie con una gran bobina
helicoidal. La bobina helicoidal estaba entonces conectada al toroide. La mayor
parte de las bobinas modernas usan sólo una única bobina
secundaria. El toroide constituye una de las terminales de un capacitor, siendo
la otra terminal la Tierra. El circuito LC primario es “ajustado”
de tal forma que resonara a la misma frecuencia del circuito secundario.
Las bobinas primaria y secundaria estan débilmente acopladas
magnéticamente, creando un transformador con núcleo de aire
resonante. Sin embargo, a diferencia de un transformador convencional, que
puede acoplar el 97%+ de los campos magnéticos entre los arrollamientos,
estos estan acoplados, compartiendo sólo el 10-20% de sus
respectivos campos magnéticos. La mayoría de los transformadores
aislados por aceite necesitan potentes aislantes en sus conexiones para
prevenir descargas en el aire. Posteriores versiones de la bobina de Tesla
distribuyen su campo eléctrico sobre una larga distancia para
prevenirelevado stress eléctrico en el primer lugar, permitiendo
así operar libremente en aire.
Los terminales consisten en una estructura metalica con la forma de un
toroide, cubierta con una placa metalica circular de curvatura suave
(formando una superficie conductora muy grande). Tesla usó en su aparato
mas grande este tipo de elemento dentro de una cúpula. El
terminal superior tiene relativa poca capacitancia, cargado al mayor voltaje
que es posible. La superficie exterior del conductor elevado es donde
principalmente se acumula la carga eléctrica. Posee un gran radio de
curvatura, o esta compuesto por elementos separados los cuales, respecto
a su propio radio de curvatura, estan colocados cercanos entre sí
de tal forma que la superficie exterior resultante tiene un gran radio.
Este diseño permite al terminal soportar muy altos voltajes sin generar
coronas o chispas. Tesla durante su proceso de aplicación de patentes
describió variados terminales resonadores para la parte superior de sus
bobinas posteriores12 La mayoría de las bobinas Tesla modernas usan
toroides simples, generalmente fabricados de metal fundido o de aluminio
flexible, para controlar el intenso campo eléctrico cerca de la parte
superior de la secundaria y lanzar las chispas directamente fuera, lejos de los
arrollamientos primario y secundario.
Algunos de los trabajos de Tesla involucran un transformador de alta
frecuencia, de núcleo de aire, fuertemente acoplado, cuya salida
alimenta una bobina resonante, algunas veces llamada “bobina
extra”, osimplemente una “secundaria superior”. El principio
es que la energía se acumula en la bobina superior resonante, y el papel
del transformador secundario es llevado a cabo por la secundaria “inferior”;
Los papeles no estan compartidos por un único secundario.
Sistemas modernos de tres bobinas generalmente o colocan la secundaria superior
a cierta distancia del transformador, o lo hacen de un diametro
considerablemente menor; no se busca acoplamiento magnético con la
secundaria superior, porque cada secundaria esta diseñada
específicamente para su papel.
En detalle, este circuito Tesla consiste en una bobina en relación
inductiva cercana con un primario, y una de las terminaciones conectada a una
placa a tierra, mientras que la otra esta dirigida a través de
una bobina de auto-inducción separada (cuya conexión debe ser
hecha siempre a, o cerca de, el centro geométrico de la bobina, para
asegurar una distribución simétrica de la corriente), y de un cilindro
metalico que transporta la corriente al terminal. La bobina primaria
puede ser excitada por cualquier fuente de corriente de alta frecuencia
deseada. El requerimiento importante es que los lados primario y secundario
deben estar ajustados a la misma frecuencia resonante para permitir
transferencias eficientes de energía entre los circuitos resonantes
primario y secundario. Originalmente, un alternador de alta frecuencia o un
capacitor de descarga eran usados para excitar la bobina primaria. Bobinas Tesla
modernas pueden usar tubos de vacío para excitar el primario ygenerar
corriente de alta frecuencia.
En el diseño de Tesla, el conductor a la terminal tiene la forma de un
cilindro de suave superficie con radio mucho mayor que el de las placas
metalicas esféricas, y que se ensancha en la parte mas
baja en un gancho (que esta encajado para evitar pérdidas por
corrientes de Foucault y por seguridad). La bobina secundaria esta
enrollada en un tambor de material aislante, con sus vueltas muy cercanas entre
sí. Cuando el efecto de los pequeños radios de curvatura del
cable es superado, la bobina secundaria inferior se comporta como un conductor
de gran radio de curvatura, correspondiendo al del tambor. El final inferior de
la bobina secundaria superior, si se desea, puede ser extendido hasta el
terminal, hasta algún lugar por debajo de la vuelta superior de la
bobina primaria.
Uso y producción
Esquema típico de una bobina Tesla
Este circuito de ejemplo esta diseñado para ser alimentado con
corrientes alternas. Aquí el spark gap corta la alta frecuencia a
través del primer transformador. Una inductancia, no mostrada
aquí, protege el transformador.
Configuración alternativa de una bobina Tesla
Este también alimentado por corrientes alternas. Sin embargo,
aquí el transformador de la alimentación AC debe ser capaz de
tratar altos voltajes a altas frecuencias
Transmisión
Una bobina Tesla grande de diseño actual puede operar con niveles de
potencia con picos muy altos, hasta muchos megavatios (un millón de
vatios). Debe por tanto ser ajustada y operada cuidadosamente, nosólo
por eficiencia y economía, sino también por seguridad. Si, debido
a un ajuste inapropiado, el punto de maximo voltaje ocurre por debajo de
la terminal, a lo largo de la bobina secundaria, una chispa de descarga puede
dañar o destruir el cable de la bobina, sus soportes o incluso objetos
cercanos.
Tesla experimentó con estas, y muchos otras, configuraciones de
circuitos (ver dcha). El arrollamiento primario, el spark gap y el tanque
capacitor estan conectados en serie. En cada circuito, el transformador
de la alimentación AC carga el tanque capacitor hasta que su voltaje es
suficiente para producir la ruptura del spark gap. El gap se dispara,
permitiendo al tanque capacitor cargado descargarse en la bobina primaria. Una
vez el gap se dispara, el comportamiento eléctrico de cada circuito es
idéntico. Los experimentos han mostrado que ninguno de los circuitos
ofrece ninguna ventaja de rendimiento sobre el otro.
Sin embargo, en el circuito típico (arriba), el cortocircuitar el spark
gap previene que las oscilaciones de alta frecuencia 'vuelvan' al
transformador. En el circuito alterno, oscilaciones de alta amplitud y alta
frecuencia que aparecen a lo largo del capacitor también son aplicadas a
la bobina del transformador. Esto puede inducir descargas de corona entre los
giros que debiliten y eventualmente destruyan el aislamiento del transformador.
Constructores experimentados de bobinas Tesla utilizan casi exclusivamente el
circuito superior, generalmente añadiendo filtros pasa baja (redes de
resistores ycapacitores) entre el transformador y el spark gap. Esto es
especialmente importante cuando se usan transformadores con oscilaciones de
alto voltaje fragiles, como transformadores de luces de Neon (NST en sus
siglas en inglés). Independientemente de la configuración que se
use, el transformador HV debe ser del tipo que auto-limita su corriente
secundaria por medio de inductancias de fuga interna. Un transformador de alto
voltaje normal (con baja inductancia de fuga) debe utilizar un limitador
externo (a veces llamado ballast) para limitar la corriente. Los NST
estan diseñados para tener inductancia de fuga alta, para limitar
sus cortocircuitos a niveles seguros.
Seguridad y precauciones
En el ajuste de la bobina la frecuencia de resonancia de la bobina primaria se
ajusta al mismo valor de la bobina secundaria. Es recomendable para comenzar
usar oscilaciones de baja potencia, y a partir de estas incrementar la potencia
hasta el momento en el que el aparato esté bajo control. Mientras se
ajuste, se suele añadir una pequeña proyección (llamada
'breakout bump') al terminal superior para estimular descargas de
corona y de chispas (también llamadas 'streamers') en el aire
circundante. La bobina puede entonces ajustarse para conseguir las descargas
mas largas a una cierta potencia dada, correspondiendo a la coincidencia
de frecuencias entre la bobina primaria y la secundaria. La 'carga'
capacitiva de estos streamers tiende a bajar la frecuencia resonante de una bobina
Tesla funcionando a potencia maxima. Por distintasrazones
técnicas, resulta efectivo elegir a los terminales superiores de la
bobina con forma toroidal.
Ya que las bobinas Tesla pueden producir corrientes o descargas de muy alta
frecuencia y voltaje, son útiles para diferentes propósitos entre
los que se incluyen demostraciones practicas en clases, efectos
especiales para teatro y cine, y pruebas de seguridad de diferentes
tecnologías. En su funcionamiento mas común, se
produciran largas descargas de alto voltaje en todas direcciones
alrededor del toroide, que resultan muy espectaculares.
Descargas aéreas
Al generar las descargas, se produce una transferencia de energía
eléctrica entre la bobina secundaria y el toroide y el aire circundante,
transferencia que se produce en forma de carga eléctrica, calor, luz y
sonido. Las corrientes eléctricas que fluyen a través de estas
descargas se deben a la rapida oscilación de cargas desde el
terminal superior al aire circundante. El proceso es similar a cargar o descargar
un capacitor. La corriente que surge de aumentar la carga en un capacitor se
denomina corriente de desplazamiento. Al producirse estas corrientes de
desplazamiento, se forman pulsos de carga eléctrica que se transfieren
rapidamente entre el toroide de alto voltaje y las regiones de aire
cercanas, llamadas regiones de carga espacial. Estas regiones de carga juegan
un papel fundamental en la aparición y situación de las descargas
de las bobinas Tesla.
Cuando el spark gap se dispara, el capacitor cargado se descarga en el primer
arrollamiento, lo que hace queel circuito primario empiece a oscilar. La
corriente oscilante crea un campo magnético que se acopla con el segundo
arrollamiento, transfiriendo energía a la parte secundaria del transformador
y produciendo que este oscile con la capacitancia toroidal. La transferencia de
energía ocurre durante varios ciclos, y la mayor parte de la
energía que originalmente se encontraba en la parte primaria, pasa a la
secundaria. Cuanto mayor es el acoplamiento magnético entre los
arrollamientos, menor sera el tiempo requerido para completar la
transferencia de energía. Según la energía crece en el
circuito oscilante secundario, la amplitud del voltaje RF del toroide crece rapidamente,
y en el aire circundante al toroide se produce una ruptura del
dieléctrico, formando una descarga de corona.
Según se sigue incrementando la energía (y el voltaje exterior)
de la segunda bobina, se producen pulsos mayores de corriente de desplazamiento
que ionizan y calientan el aire. Esto forma una “raiz” de plasma
caliente muy conductora, llamada chispa directora que se proyecta hacia el
exterior del toroide. El plasma en esta “conductora” esta
considerablemente mas caliente que una descarga de corona, y es
considerablemente mas conductora. De hecho, tiene propiedades similares
a un arco eléctrico. La conductora se bifurca en miles de descargas
mucho mas finas, similares a cabellos, llamadas streamers.
Estos streamers son como una “niebla” azulada al final de las
conductoras mas luminosas, y son estos los que transfieren la carga
entre eltoroide y las regiones espaciales de carga circundantes. Las corrientes
de desplazamiento de incontables streamers alimentan a la conductora, ayudando
a mantenerla caliente y eléctricamente conductora.
En una bobina Tesla con spark gap, el proceso de transferencia de
energía entre los circuitos primarios y secundarios ocurre repetidamente
a unas tasas típicas de transferencia de 50/500 veces por segundo, y los
canales conductores previamente formados no tienen oportunidad de enfriarse
totalmente entre pulsos. De esta forma, en pulsos sucesivos, las nuevas
descargas pueden construirse en los rastros calientes dejados por sus
predecesoras. Esto produce un crecimiento consecutivo de las conductoras de un pulso
al siguiente, alargando la descarga en cada pulso sucesivo.
La repetición de los pulsos produce que las descargas crezcan hasta que
la energía media que esta disponible en la bobina Tesla durante
cada pulso se equilibre con la energía media perdida en las descargas
(mayormente por calor). En este punto se alcanza el equilibrio dinamico,
y las descargas alcanzan su maxima longitud para esa potencia exterior
de la bobina. Esta única combinación de un alto voltaje creciente
de radiofrecuencia y una repetición de pulsos parece ajustarse de forma
ideal para crear descargas largas y bifurcadas que son considerablemente
mayores que las que se podrían esperar simplemente considerando el
voltaje exterior. Mas de 100 años después del uso de las
primeras bobinas Tesla, hay muchos aspectos de las descargas y de los procesos
detransferencia de energía que todavía no se comprenden en su
totalidad.
Recepción
La bobina secundaria y su capacitor se pueden usar en modo receptivo. Los
parametros de una bobina Tesla transmisora son aplicables
idénticamente para ser un receptor, debido a la reciprodicidad
electromagnética. La impedancia, sin embargo, no se aplica de manera
obvia. La impedancia en la carga eléctrica externa es mas
crítica, y para un receptor, este es el punto de utilización
(como en un motor de inducción) mas que en el nodo receptor.
Las bobinas Tesla también se pueden construir para utilizar la
electricidad atmosférica, aunque generalmente no se usan con estos
propósitos. Tesla sugirió que una variación de la bobina
Tesla podría utilizar el efecto “phantom loop” para formar
un circuito capaz de inducir energía del campo magnético de la
Tierra y otras fuentes de energía radiante. Este concepto es parte de su
transmisor de energía sin cables.
Mientras que Tesla demostró la transmisión de potencia
eléctrica sin cables de un transmisor a un receptor, señalamos,
con respecto a las especulaciones de Tesla relacionadas con el aprovechamiento
de fenómenos naturales para obtener potencia eléctrica, que este
artículo no cita ninguna demostración pública de este tipo
de tecnología, por ningún individuo, grupo, o entidad de
algún tipo.
El mito del efecto pelicular (skin effect)
Los peligros de las corrientes de alta frecuencia se perciben a veces como
menores que los producidos a bajas frecuencias. Esto se suele
interpretar,erróneamente, como debido al efecto pelicular, un efecto que
tiende a inhibir la corriente alterna que fluye dentro de un medio conductor.
Aunque el efecto pelicular es aplicable dentro de conductores eléctricos
(por ejemplo metales), la “profundidad de penetración” de la
carne humana a las frecuencias típicas de una bobina Tesla es del orden
de los 100 cm o mas. Esto significa que corrientes de alta frecuencia
seguiran fluyendo preferentemente a través de partes mejor
conductoras del cuerpo como el sistema circulatorio y el nervioso. En realidad,
el sistema nervioso de un ser humano no siente directamente el flujo de
corrientes eléctricas potencialmente peligrosas por encima de 15/20 kHz;
para que los nervios sean activados, un número significativo de iones
deben cruzar su membrana antes de que la corriente (y por lo tanto el voltaje)
se revierta. Debido a que el cuerpo no provee una señal de shock, los
inexpertos pueden tocar los streamers exteriores de una pequeña bobina
Tesla sin sentir dolorosos shocks. Sin embargo, hay pruebas entre
experimentadores de bobinas Tesla de haber sufrido daño temporal en los
tejidos, el cual puede ser observado como dolor de músculos,
articulaciones u hormigueo durante horas e incluso días después.
Se cree que esto puede deberse a los efectos dañinos del flujo de
corrientes internas, y es especialmente común con bobinas Tesla de onda
continua, de estado sólido o de vacío.
Grandes bobinas Tesla y amplificadores pueden producir niveles peligrosos de
corriente de alta frecuencia, y tambiénaltos voltajes (250.000/500.000
voltios o mas). Debido a sus altos voltajes se pueden producir descargas
potencialmente letales desde los terminales superiores. Doblando el potencial
exterior se cuadruplica la energía electrostatica almacenada en
un terminal de cierta capacitancia dada. Si un experimentador se sitúa
accidentalmente en el camino de una descarga de alto voltaje a tierra, el shock
eléctrico puede causar espasmos involuntarios y puede inducir
fibrilación ventricular y otros problemas que puedan matarnos. Incluso
bobinas de baja potencia de vacío o de estado sólido pueden
producir corriente de radio frecuencia que son capaces de causar daños
temporales en tejidos internos, nervios o articulaciones a través de
calentamiento Joule. Ademas un arco eléctrico puede carbonizar
piel, produciendo dolorosas y peligrosas quemaduras que pueden alcanzar el
hueso, y que pueden durar meses hasta su curación. Debido a estos
riesgos, los experimentadores con conocimientos evitan el contacto con los
streamers de todos excepto los sistemas mas pequeños. Los
profesionales suelen usar otros medios de protección como una jaula de
Faraday, o trajes de cota de malla para evitar que las corrientes penetren en el
cuerpo. Una amenaza que no se suele tener en cuenta es que un arco de alta
frecuencia puede golpear el primario, pudiendo producirse también
descargas mortales.
Casos y dispositivos
Los laboratorios Tesla de Colorado Springs poseían una de las bobinas Tesla
mas grande jamas construida, conocida como el
“transmisoramplificador” ('Magnifying Transmitter'). Este
es algo diferente de una bobina Tesla clasica de dos bobinas. Un
amplificador usa un sistema de dos bobinas para excitar la base de una tercera
bobina (resonador) que esta situada a cierta distancia del primero. Los
principios operativos de ambos sistemas son similares.
La bobina Tesla mas grande jamas construida fue hecha por Greg
Leyh. Es una unidad de 130.000 vatios, parte de una escultura de 12 m de alto.
El propietario es Alan Gibbs y actualmente reside en un parque escultural
privado en Kakanui Point cerca de Auckland (Nueva Zelanda).
La bobina Tesla es un predecesor primitivo (junto a la bobina de
inducción) de un dispositivo mas moderno llamado
“transformador flyback”, que provee del voltaje necesario para
alimentar los tubos de rayos catódicos usados en algunas televisiones y
monitores de ordenador. La bobina de descarga disruptiva se mantiene como uso
común como “bobina de ignición” en el sistema de
ignición de un motor de combustión interna. Sin embargo, estos
dos dispositivos no utilizan la resonancia para acumular energía,
característica distintiva de una bobina Tesla. Una versión
moderna de baja potencia de la bobina se usa para alimentar la
iluminación de esculturas y dispositivos similares.
Referencias
1. Peterson, Gary, 'Comparing the Hertz-wave and Tesla wireless
systems'. Feed Line No. 9 Article
2. N. Tesla, US patent No. 1,119,732. 'I employ a terminal of relatively
small capacity, which I charge to as high a pressure as
practicable.'(emphasis added) Tesla's lightning rod, U.S. Patent , goes
more into this subject. The reader is also referred to the U.S. Patent , U.S.
Patent , U.S. Patent , and U.S. Patent .
3. Patent 1119732, lines 53 to 69; In order to attain the highest possible
frequency and to develop the greatest energy in the circuit, Tesla elevated the
conductor with a large radius of curvature or was composed of separate elements
which in conglomeration had a large radius.
4. In 'Selected Patent Wrappers from the National Archives', by John
Ratzlaff (1981; ISBN 0-9603536-2-3), there was a variety of terminals described
by Tesla. Besides the torus shaped terminal, he applied for hemi-spherical and
oblate termininals. A total of 5 different terminals were applied for, but four
were rejected. The terminals could be used to produce, preferably according to
Tesla, longitudinal waves and, secondarily, 'Hertzian' transverse
waves.
5. This is equivalent to hundreds of thousands of horsepower
6. Marc J. Seifer, Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla. Page 228.
7. Tesla, Nikola, 'The True Wireless'. Electrical Experimenter, May
1919. (Available at pbs.org)
8. U.S. Patent
9. U.S. Patent
10. U.S. Patent , Apparatus for the utilization of radiant energy, N. Tesla
11. U.S. Patent , Method of utilizing of radiant energy, N. Tesla
12. 'Apparatus for Transmitting Electrical Energy,' Jan. 18, 1902,
U.S. Patent 1,119,732, Dec. 1, 1914 (available at U.S. Patent and tfcbooks'
Apparatus for Transmitting Electrical Energy)