Este proyecto consiste en emular la construcción d una Bobina de Tesla, algo laboriosa de construir, pero con un circuito muy sencillo. Empecemos!
INTRODUCCIÓN.
Una bobina de Tesla, es un tipo de transformador resonante, llamado así en honor a su inventor, el gran científico Nikola Tesla (Más información sobre él en nuestro Blog).
Esta bobina, realmente son transformadores de alta frecuencia autorresonantes, y en realidad hay varios tipos de bobinas Tesla, ya que Nikola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configuraciones de funcionamiento (Ver más sobre inductores en nuestro blog). Generalmente las bobinas de Tesla generan tensiones de radiofrecuencia (RF) muy elevadas (de decenas de miles e incluso cientos de miles de voltios), dando lugar a descargas eléctricas en el aire de alcances que pueden llegar a ser del orden de pocos metros, haciéndolas muy espectaculares. No obstante, estas bobinas proporcionan corrientes muy bajas, pero muy superiores a las que se podían obtener en la época de Tesla, con las fuentes de alta tensión de entonces, que eran máquinas electrostáticas.
En este caso, vamos a reproducir una versión doméstica de esta bobina, sin llegar a producir grandes descargas ni chispas eléctricas espectaculares, pero tal vez, por lo curioso del sistema, sea unos de los inventos que más ha sido replicado por muchos estudiantes y aficionados.
LISTA DE MATERIAL.
Componentes Electrónicos:
TIP41C Datasheet
TIP41C Datasheet
El transformador de alta frecuencia lo fabricaremos con el tubo de PVC y el hilo de cobre. El núcleo de este transformador será aire.
El primer paso será construir el transformador. Para ello tomaremos el hilo de cobre de 0,20mm, y empezaremos a arrollarlo en el tubo de PVC, a un centímetro aproximadamente de principio del tubo, sujetándolo con cinta aislante. Si lo preferimos, podemos perforar el tubo, para pasar el hilo en ambos extremos.
Iremos dando vueltas con cuidado y en sentido de las
agujas del reloj, y procurando que no se solapen las
espiras. En total hemos de dar 750 vueltas de hilo de
cobre de 0,20mm.
Esta tarea es laboriosa y tediosa, sobre todo para llevar la
cuenta de vueltas.
El número de vueltas no es excesivamente crítico, por lo que
si se pasa o le faltan algunas vueltas a la bobina, funcionara
igualmente.
Una vez finalizadas todas las espiras, sujetamos el hilo final
con cinta aíslate. Si se desea, podemos aplicar alguna gota de
pegamento para evitar que se desenrolle. Quedará algo similar
a esto:
A continuación, hacemos la bobina del primario del
transformador. En este proyecto, hemos optado por hacerlo con
un soporte fabricado con restos de tubo de PVC, encolados en
forma de cruz, y perforados para que pase el hilo de 1mm por
ellos. De esta forma se colocaría la bobina espiral en
posición perpendicular (horizontal) con respecto a la bobina
del secundario.
Pero se pueden dar las 3 vueltas y media de hilo de 1mm,
directamente sobre el secundario.
NOTA: En el video veréis que en la primera prueba, se
construyó la bobina en posición vertical (Paralela), pero el
rendimiento nos pareció algo bajo
Lo siguiente es montar el circuito electrónico. En una
primera etapa, antes de proceder a montar el circuito en una
caja, y debido a la sencillez del mismo, hemos probado el
circuito de forma provisional, para una primera prueba.
No olvidar el radiador del transistor, ya que este se
calienta bastante.
Una vez comprobado, hemos montado todo en una caja, dejando
todo algo más vistoso:
No olvidar el radiador del transistor, ya que este se calienta bastante.
Una vez comprobado, hemos montado todo en una caja, dejando todo algo más vistoso:
ESQUEMA.
Aquí está el esquema. Construirlo es bastante fácil, aunque se
debe tener cuidado al soldar las patillas correctas del
transistor y la polaridad del condensador electrolítico:
El funcionamiento de la Bobina de Tesla, se basa en una
bobina de alta tensión que produce emisiones iónicas en
forma de descargas eléctricas.
El circuito
mostrado y probado, tiene un funcionamiento es bastante
simple. El transistor hace las funciones de
amplificador/oscilador, mediante la carga y descarga del
condensador C1 a través de R1, para que la boina L2
resuene a alta frecuencia por el Colector de
Q1.
La bobina L1 con una relación de 750:3,
eleva la tensión a baja corriente, lo suficiente como
para generar altas tensiones y campo magnético, como
para encender una lámpara fluorescente sin contacto,
sorprendentemente.
El circuito se alimenta a
9Voltios, y es muy recomendable usar un disipador de
aluminio para el transistor, ya que genera bastante
calor.
Además es recomendable usar el
circuito en periodos de tiempo no muy prolongados, para
evitar el estrés térmico y evitar quemar el
transistor.
Para finalizar os mostramos un video de las pruebas y
su funcionamiento:
ENLACES:
El funcionamiento de la Bobina de Tesla, se basa en una
bobina de alta tensión que produce emisiones iónicas en
forma de descargas eléctricas.
El circuito
mostrado y probado, tiene un funcionamiento es bastante
simple. El transistor hace las funciones de
amplificador/oscilador, mediante la carga y descarga del
condensador C1 a través de R1, para que la boina L2
resuene a alta frecuencia por el Colector de
Q1.
La bobina L1 con una relación de 750:3,
eleva la tensión a baja corriente, lo suficiente como
para generar altas tensiones y campo magnético, como
para encender una lámpara fluorescente sin contacto,
sorprendentemente.
El circuito se alimenta a
9Voltios, y es muy recomendable usar un disipador de
aluminio para el transistor, ya que genera bastante
calor.
Además es recomendable usar el
circuito en periodos de tiempo no muy prolongados, para
evitar el estrés térmico y evitar quemar el
transistor.
Para finalizar os mostramos un video de las pruebas y su funcionamiento:
TIP41 Datasheet:
https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-pdf/download/54802/FAIRCHILD/TIP41C.html
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