CECYTEM
COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE
MÉXICO
ASIGNATURA:
FÍSICA
PROYECTO:
BOBINA DE TESLA
NOMBRE DEL PROFESOR: ALFREDO CIENFUGOS DEL VILLAR
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
:
JENIFER KARLA REYES COLÍN
MARLEN ALONSO MARIN
JOVANA
GRADO: 5 SEMESTRE
GRUPO: 501
RANCHERÍA DE SAN MARTÍN OBISPO, DONATO GUERRA, ESTADO DE
MÉXICO.
JUSTIFICACIÓN
La Bobina de Tesla usa una condición de resonancia para incrementar, digamos, unos
10 000 voltios a 1 millón de voltios, usando un transformador eléctrico que incrementa
el voltaje bajo cierta frecuencia y de corriente alterna. La resonancia es un
comportamiento interesante, ya que nos permite incrementar las oscilaciones de
ondas en fenómenos físicos que las incluyan, por ejemplo, sonido, mecánica, eléctrica,
etc. La bobina de Tesla fue creada por Nikola Tesla (Finales del siglo XIX) pero antes
de él ya se hacían estudios sobre sistemas similares están compuestas por una serie
de circuitos eléctricos resonantes acoplados. Dichas bobinas pueden tener diferentes
configuraciones, algunas llegan a producir “rayos” (plasmas) de un alcance en el orden
de metros. La peculiaridad de dicha bobina radica en la intensidad de los rayos que se
generan, los cuales son un arco eléctrico muy potente de electrones que intentan fluir
por el medio que la circunde.
OBJETIVO
Exponer las principales características, principios de funcionamiento y construcción de
una bobina de Tesla.
DESARROLLO
Resonancia: Conjunto de fenómenos relacionados con los movimientos periódicos
que producen reforzamiento de una oscilación al someter el sistema a oscilaciones de
una frecuencia determinada.
Inductancia: Es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o
bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como
la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente eléctrica que circula por
la bobina y el número de vueltas del devanado, la cual depende de las características
físicas del conductor y de la longitud del mismo.
Transformador Eléctrico: Dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un
cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de
interacción electromagnética sin variar la frecuencia de la señal. Está constituido por
dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo
general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única
conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en
el núcleo.
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción
electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas
devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas
apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las
bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la
entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen
transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado
"terciario", de menor tensión que el secundario.
Arco Eléctrico: Descarga eléctrica que se forma entre dos electrodos sometidos a
una diferencia de potencial y colocados en el seno de una atmósfera gaseosa
enrarecida, o al aire libre. La descarga está producida por electrones que van desde el
electrodo negativo al positivo, pero también, en parte, por iones positivos que se
mueven en sentido opuesto.
Toroide: Superficie de revolución generada por una curva plana cerrada que gira
alrededor de una recta exterior coplanaria (el eje de rotación situado en su mismo
plano) con la que no se interseca. Su forma se corresponde con la superficie de los
objetos que en el habla cotidiana se denominan donas, argollas, anillos, aros o roscas.
MATERIALES
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PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO SE CONSIDERA EL SIGUIENTE
CIRCUITO.
El voltaje de entrada al sistema es de 220 V CA (Se puede utilizar un transformador
comercial de 127V a 220V) y el Trm1 entrega unos 10,000 V a varios mA. El
dispositivo S.G. son terminales de seguridad en los que se genera una chispa (arco
eléctrico), L1 y L2 son bobinas inductoras de alta frecuencia, g1 son las terminales
de chispa, C1 es el banco de capacitores primario (de alto voltaje) y L3 es el inductor
primario. L4 es la bobina secundaria y Trm1 es el toroide o capacitor secundario.
La bobina primaria se construye con un tubo de PVC o algún tubo en forma cónica y
un arrollamiento de cable (importante el calibre). Para que la bobina tesla funcione
apropiadamente los terminales s. g. deben ser hechas lo mejor posible. El método que
utilizamos consiste de dos tornillos cuyas puntas tienen cierta separación y que se
ajustan para que el aire entre ellos sea ionizado con el arco voltaico que se produce.
La resistencia en el aire se reduce por el incremento en la temperatura, por tanto la
frecuencia varía mucho, para evitarlo se debe hacer el "quench", es decir, enfriar la
chispa. Una forma es tener una docena de terminales, soplar aire comprimido, etc.
Para evitar que los pulsos de alta frecuencia creados por la chispa interfieran con la
fuente de poder se instalan estos filtros de alta frecuencia. Dichos filtros son bobinas
inductoras construidas de alambre esmaltado.
Para la bobina secundaria se utiliza alambre esmaltado (aislado), con el cual se
realiza un arrollamiento de al menos 200 espiras y posteriormente se conecta a un
foco.
A continuación, se conecta la bobina secundaria que genera un alto voltaje y
mediante un “toroide” (trm1) se incrementa la capacitancia y la superficie para que se
genere un arco eléctrico mediante el dieléctrico (aislamiento) que en nuestro caso será
el aire. Para que el arco eléctrico se genere, es necesario conectar el toroide a una
tierra, la cual puede ser un objeto de metal de un tamaño grande, por ejemplo, un
escritorio.
RESULTADOS.
El voltaje de funcionamiento de los capacitares y capacitancia de los mismos. Bobinas
inductoras con cables de calibres diversos y número de espiras. Medio de difusión y
separación entre el toroide y la salida del secundario (foco). Voltaje de entrada.
Tamaño del toroide.
CONCLUSIONES.
La bobina de Tesla es un dispositivo que utiliza el principio de resonancia, en este
caso eléctrica, para la elevación en la frecuencia de una señal de voltaje mediante un
transformador especial, que genera la emisión de un plasma en el aire circundante.
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