El mundo de tecnología inalámbrica ¡es aquí! Innumerables aplicaciones inalámbricas como iluminación inalámbrica, hogares inteligentes inalámbricos, cargadores inalámbricos, etc., se desarrollan gracias a la tecnología inalámbrica. En 1891, el inventor Nikola Tesla inventó el descubrimiento más famoso de la bobina Tesla. Tesla estaba obsesionado con proporcionar energía inalámbrica, lo que llevó a la invención de la bobina Tesla. Esta bobina no requiere un circuito complejo y por eso es parte de nuestra vida diaria como control remoto, teléfonos inteligentes, computadoras, rayos X, luces de neón y fluorescentes, etc.
¿Qué es la bobina de Tesla?
Definición: Una bobina de Tesla es una radiofrecuencia oscilador que impulsa el resonante de doble sintonización del núcleo de aire transformador para producir altos voltajes con bajas corrientes.
bobina de Tesla
Para comprender mejor, definamos qué es un oscilador de radiofrecuencia. Principalmente, somos conscientes de que oscilador electronico es un dispositivo que produce señales eléctricas de onda sinusoidal o cuadrada. Este oscilador electrónico produce señales en el rango de radiofrecuencia de 20 kHz a 100 GHz, conocido como oscilador de radiofrecuencia.
Principio de funcionamiento de la bobina de Tesla
Esta bobina tiene la capacidad de producir voltajes de salida de hasta varios millones de voltios según el tamaño de la bobina. La bobina de Tesla funciona según un principio para lograr una condición llamada resonancia . Aquí, la bobina primaria emite grandes cantidades de corriente a la bobina secundaria para impulsar el circuito secundario con la máxima energía. El circuito afinado ayuda a disparar la corriente del circuito primario al secundario a una frecuencia resonante sintonizada.
Diagrama del circuito de la bobina Tesla
Esta bobina tiene dos partes principales: una bobina primaria y una bobina secundaria, y cada bobina tiene su propio condensador. Un espacio de chispa conecta las bobinas y condensadores . La funcionalidad de la vía de chispas es generar la chispa para excitar el sistema.
diagrama-circuito-bobina-tesla
Bobina de Tesla trabajando
Esta bobina utiliza un transformador especializado llamado transformador resonante, transformador de radiofrecuencia o transformador de oscilación.
La bobina primaria está conectada a la fuente de alimentación y la bobina secundaria de un transformador está acoplada sin apretar para asegurar que resuene. El condensador conectado en paralelo con el circuito del transformador actúa como un circuito de sintonización o un Circuito LC para generar señales a una frecuencia específica.
El primario del transformador, también denominado transformador resonante, aumenta para generar niveles muy altos de voltaje que oscilan entre 2 kV y 30 kV, que a su vez carga el capacitor. Con la acumulación de cantidades masivas de carga en el condensador, eventualmente, se rompe el aire del espacio de chispas. El condensador emite una gran cantidad de corriente a través de la bobina de Tesla (L1, L2), que a su vez genera un alto voltaje en la salida.
Frecuencia de oscilación
La combinación de un condensador y devanado primario 'L1' del circuito forma un circuito sintonizado. Este circuito sintonizado asegura que tanto el circuito primario como el secundario estén finamente sintonizados para resonar en la misma frecuencia. Las frecuencias de resonancia de los circuitos primario 'f1' y secundario 'f2' y están dadas por,
f1 = 1 / 2π √ L1C1 y f2 = 1 / 2π √ L2C2
Como el circuito secundario no se puede ajustar, la toma móvil en 'L1' se utiliza para sintonizar el circuito primario hasta que ambos circuitos resuenen a la misma frecuencia. Por tanto, la frecuencia del primario es la misma que del secundario.
f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2
La condición para que el primario y el secundario resuenen con la misma frecuencia es,
L1C1 = L2C2
El voltaje de salida en el transformador resonante no depende de la relación de número de vueltas como en un transformador ordinario. Tan pronto como comienza el ciclo y se establece el mástil, la energía del circuito primario se almacena en el condensador primario 'C1' y el voltaje al que se rompe la chispa es 'V1'.
W1 = 1 / 2C1V12
De manera similar, la energía en la bobina secundaria está dada por,
W2 = 1 / 2C2V22
Suponiendo que no hay pérdida de energía, W2 = W1. Simplificando la ecuación anterior, obtenemos
V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1
En la ecuación anterior, el voltaje máximo se puede lograr cuando el aire no se descompone. El voltaje máximo es el voltaje al que el aire se descompone y comienza a conducir.
Ventajas / desventajas de la bobina Tesla
Las ventajas son
- Permite una distribución uniforme de la tensión a lo largo de las bobinas de bobinado.
- Aumenta el voltaje a un ritmo lento y por lo tanto no daña.
- Gran actuación.
- El uso de rectificadores trifásicos para potencias superiores puede ofrecer un enorme reparto de carga.
Las desventajas son
- La bobina de Tesla presenta varios peligros para la salud debido a la emisión de radiofrecuencia de alto voltaje que incluye quemaduras en la piel, daño al sistema nervioso y al corazón.
- Implica altos costos en la compra de un condensador de suavizado de CC grande.
- La construcción del circuito consume mucho tiempo, ya que debe ser perfecto para resonar.
Aplicaciones de la bobina de Tesla
En la actualidad, estas bobinas no requieren grandes circuitos complejos para producir alto voltaje. Sin embargo, las pequeñas bobinas de Tesla encuentran sus aplicaciones en una variedad de sectores.
- Soldadura de aluminio
- Los coches utilizan estas bobinas para el encendido de las bujías.
- Ventiladores de bobina Tesla creados, utilizados para generar iluminación artificial, sonidos como música Las bobinas Tesla en la industria del entretenimiento y la educación se utilizan como atracciones en ferias de electrónica y museos de ciencia
- Sistemas de alto vacío y encendedores de arco
- Detectores de fugas del sistema de vacío
Preguntas frecuentes
1). ¿Qué hacen las bobinas de Tesla?
Esta bobina es un oscilador de radiofrecuencia que impulsa un transformador resonante para generar un alto voltaje a baja corriente.
2). ¿Puede una bobina Tesla cargar un teléfono?
Hoy en día, los teléfonos inteligentes se lanzan con carga inalámbrica incorporada, que utiliza el principio de una bobina Tesla.
3). ¿Es peligrosa la bobina de Tesla?
La bobina y su equipo son muy peligrosos ya que producen voltajes y corrientes muy altos que el cuerpo humano no puede garantizar.
4). ¿Por qué las bobinas de tesla hacen música?
Generalmente, esta bobina convierte el aire a su alrededor en un plasma que cambia de volumen y hace que las ondas se propaguen en todas las direcciones, creando sonido / música. Esto sucede a una frecuencia alta de 20 a 100 kHz.
5). ¿Cómo transmitió Tesla electricidad de forma inalámbrica?
Se utiliza un espacio de chispa para conectar los condensadores y dos bobinas. A medida que la energía se alimenta a través de un transformador, produce la corriente necesaria y alimenta todo el circuito.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de la bobina de Tesla que se puede utilizar para generar electricidad de alto voltaje, baja corriente y alta frecuencia. Tesla Coil tiene la capacidad de transmitir electricidad de forma inalámbrica hasta varios kilómetros. Nos aseguramos de que este artículo brinde al lector información sobre el funcionamiento de la bobina Tesla, las ventajas y desventajas y las aplicaciones. En verdad, su invención de la transmisión inalámbrica de energía eléctrica ha cambiado la forma en que el mundo se comunica.
