INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TAPACHULA
LAET. FRANCISCO WALTER RIOS ALVARADO
TALLER DE INVESTIGACIÓN 1
BOBINA TESLA
CUAUHTÉMOC VELÁZQUEZ PÉREZ
ING. ELECTROMECÁNICA
CUARTO SEMESTRE
GRUPO ³A´
TAPACHULA DE CORDOVA Y ORDOÑEZ CHIAPAS, JUEVES 09 DE MAYO DEL 2011
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INTRODUCCION
En el siguiente trabajo presentamos la forma de crear una bobina tesla y a partir de su construcción veremos su funcionamiento lo cual cual nos lleva
a ver su
impresionante fusión lo cual provoca una iniciativa de proyecto. El proyecto consta de poder producir energía eléctrica que sea transmitida a través del aire mediante la bobina tesla la cual era idea del inventor de esta pero la cual no pudo concluir por motivos económicos. Hemos retomado este proyecto la cual era idea original del inventor Nikola tesla de poder transmitir la energía eléctrica sin necesidad de utilizar algún conductor como ya he mencionado hemos retomado la idea de transmitir la electricidad mediante el aire. Pero para poder lograr esto hemos modificado la idea original y hemos hecho nuestros propios ajustes para esto le hemos adaptado un software a la bobina tesla la cual le dará estabilidad y seguridad al proyecto.
El funcionamiento básico del software sobre la bobina tesla es que mediante controladores poder darle un sentido y poder controlar de manera segura las ondas electromagnéticas que la bobina genera y así poder transmitir las ondas electromagnéticas a través del aire la cuan será des cargada en un receptor.
La función del receptor es poder recibir recibir las ondas electromagnéti electromagnéticas cas que genera genera la bobina tesla y transmitirla en corriente alterna alterna y poder suministrarla suministrarla a los usuarios y mediante la corriente poder prender los aparatos que demandad de energía eléctrica. Página 2
INTRODUCCION
En el siguiente trabajo presentamos la forma de crear una bobina tesla y a partir de su construcción veremos su funcionamiento lo cual cual nos lleva
a ver su
impresionante fusión lo cual provoca una iniciativa de proyecto. El proyecto consta de poder producir energía eléctrica que sea transmitida a través del aire mediante la bobina tesla la cual era idea del inventor de esta pero la cual no pudo concluir por motivos económicos. Hemos retomado este proyecto la cual era idea original del inventor Nikola tesla de poder transmitir la energía eléctrica sin necesidad de utilizar algún conductor como ya he mencionado hemos retomado la idea de transmitir la electricidad mediante el aire. Pero para poder lograr esto hemos modificado la idea original y hemos hecho nuestros propios ajustes para esto le hemos adaptado un software a la bobina tesla la cual le dará estabilidad y seguridad al proyecto.
El funcionamiento básico del software sobre la bobina tesla es que mediante controladores poder darle un sentido y poder controlar de manera segura las ondas electromagnéticas que la bobina genera y así poder transmitir las ondas electromagnéticas a través del aire la cuan será des cargada en un receptor.
La función del receptor es poder recibir recibir las ondas electromagnéti electromagnéticas cas que genera genera la bobina tesla y transmitirla en corriente alterna alterna y poder suministrarla suministrarla a los usuarios y mediante la corriente poder prender los aparatos que demandad de energía eléctrica. Página 2
INDICE
Bobina tesla««««««««««««««««««««««««««««««.4 Antecedentes«««««««««««««««««««««««««««««..6 Planteamiento Planteamiento del problema«««««««««««««««« problema««««««««««««««««««««««.10 ««««««.10 Objetivo de d e la investigación««««««« investigación««««««««««««««««« «««««««««««««««.18 «««««.18 Formulación de la hipótesis«««««««««« hipótesis«««««««««««««««««««« ««««««««««««.19 ««.19 Impacto social««««««««««««««««««««««««««««..21 Impacto tecnológico«««««««««««« tecnológico««««««««««««««««««««««« «««««««««««««...21 ««...21 Impacto económico««««««««««««««««««««««««««.22 Impacto ambiental««««««««««««««««««««««««««...22 Diseño del marco teórico«««««««««««««««««««««««..23 Bosquejo del método«««««««««««« método««««««««««««««««««««««« «««««««««««««.29 ««.29 Descriptiva««««««««««««««««««««««««««««««.30 Experimental«««««««««««««««««««««««««««««.33 Cronograma«««««««««««««««««««««««««««««..34 Anexos««««««««««««««««««««««««««««««««34 Conclusión««««««««««««««««««««««««««««««39 Bibliografía««««««««««««««««««««««««««««««40
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1.-BOBINA 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 están compuestas por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados
2.- La bobina tesla o bobina de tesla fue inventada por Nikola Tesla quien se basó en la idea de una bobina llamada primeras bobina quien fue fabricada por una compañía llamada American Electrician.
Cuyo circuito se basaba en un vaso acumulador de cristal de 15 * 20 cm y esta bobina se sumerge en un recipiente lleno de aceite de linaza. Nikola Tesla estudio como estaba compuesto el circuito de esta bobina y de ahí surgió la idea de fabricar su propia bobina pero muy diferente a primeras bobinas.
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¿PORQUE ESCOGÍ ES TE INVENTO?
Porque Involucra el magnetismo y la electricidad y un poco de mecánica ya que estos conceptos son parte de mi carrera y claro Bueno yo escogí este invento porque en él se aplica lo que es la electricidad y como es de suponerse esto me llama la atención porque me gusta la electricidad ya que por eso estudio electromecánica.
Bueno continuando con la bobina tesla yo escogí este invento porque es un aparato muy ingenioso ya que para construirlo cenestesia varios componentes eléctricos.
la parte que más me gusto de la bobina tesla es cuando la electricidad se convierte en ondas electromagnéticas que pueden viajar por el espacio sin necesidad de un conductor y claro yo escogí este invento para poder saber bien como se construye y también como funciona y así poder crear mi propia bobina tesla con materiales reciclables.
3.- el proyecto de fabricación de una bobina tesla para transmitir electricidad a través del aire sin la necesidad de utilizar algún tipo de conductor de los que ya conocemos es una gran revelación en el área de electricidad ya que este proyecto mejoraría muchos aspectos de la forma de conducir la electricidad hasta estos días pero para poder lograr esta gran hazaña se necesita de grandes bobinas generadoras de muchos megavatios (ondas electromagnéticas) pero para poder conducir la electricidad de un punto a otro se necesita de una bobina generadora (bobina primaria) y una bobina receptora (bobina secundaria). Página 5
4(2.1)-ANTECEDENTES La bobina tesla fue inventada por Nikola tesla Conocido también por ser el principal impulsor del uso de la energía eléctrica alterna que hoy en día ilumina las ciudades de todo el mundoél fue un inventor ingeniero mecánico eléctrico y fue unos de los promotores más importantes del nacimiento de la electricidad comercial Se lo conoce, sobre todo, por sus numerosas y revolucionarias invenciones en el campo del electromagnetismo, desarrolladas a finales del siglo XIX y principios del siglo XX.
Es un transformador de núcleo de aire que producen corrientes eléctricas de alto voltaje y alta frecuencia.
La intención original de Tesla al construir su bobina fue transmitir electricidad de forma inalámbrica. Su objetivo era que con solo clavar una antena en la tierra fuera posible obtener electricidad ilimitada. Pero nunca pudo terminar su proyecto debido a falta de presupuesto
Las patentes de Tesla y su trabajo teórico formaron las bases de los sistemas modernos de potencia eléctrica por corriente alterna (CA), incluyendo el sistema polifásico de distribución eléctrica y el motor de corriente alterna, que tanto contribuyeron al nacimiento de la Segunda Revolución Industrial.
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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
están
compuestas
por
una
serie
de
circuitos
eléctricosresonantes 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 aquéllos 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 alcances del orden de metros, lo que las hace muy espectaculares. Tesla inventó la bobina con la intención de transmitir electricidad a través del aire. Llevó a cabo muchas investigaciones en esta área. De hecho pasó la mayor parte de su carrera tratando de alcanzar el poder inalámbrico. Su instalación fue sencilla.
Se había propuesto con unas bobinaspocas difusiones en todo el mundo para transmitir energía eléctrica a través de la tierra. Donde quiera que el poder fuera una falta que sólo necesita una bobina de recepción para convertir el poder en una forma útil. Tesla tuvo algunos éxitos en este ámbito, pero sus inversionistas se encuentran poco prácticos y se negó a apoyar nuevas investigaciones.
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En la primavera de 1891, Tesla ofreció una serie de demostraciones con varias máquinas 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.
Estas primeras 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. La investigación de energía inalámbrica no fue una pérdida total del embargo. Tesla también se utilizan las bobinas de experimentar en la transmisión de radio. De hecho hoy en el corazón de cada radio se encuentra un circuito exactamente igual a la utilizada en la bobina de Tesla.
Los principios básicos de transmisibilidad información a través de las ondas de radio no han cambiado desde la época de Tesla. Es interesante notar que a pesar de Marconi es considerado como el inventor de la radio, en 1943 los Estados Unidos la Corte Suprema revocó la patente de Marconi en la radio, porque el trabajo de Tesla eran anteriores a Marconi. Página 8
Como pasaba el tiempo, Tesla afirmaciones sobre la bobina se hizo más sensacional. Afirmó que él podría utilizar para generar rayos de muerte y otras invenciones silvestres.
De hecho algunas personas creen que Tesla fue el
responsable de la creación de la Creater Tunguska con su bobina de Colorado Springs. Muchos proyectos de la bobina de Tesla modernas comienzan como proyectos de alta escuela de la ciencia. Los constructores no tienen ninguna agenda real en la construcción de las bobinas que no sea lo que es más eficiente y mejor que la bobina del tipo siguiente. Estas bobinas de la escuela secundaria de proyectos a menudo no ven la exposición fuera del garaje del constructor. Algunas personas, por el contrario, construir bobinas grandes para fines de demostración y exposiciones públicas. Como se mencionó en la página departamentos de ciencias muchos 'casa' tienen una bobina de Tesla, porque hacen una demostración impresionante de las numerosas leyes eléctricas.
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5(2.2)-PLANTEAMIENTO
DEL PROBLEMA
Lo primero que se debe hacer para plantear este problema es que debo construir una bobina tesla para poder aplicar todo los conceptos que se necesitan para llevar a cabo el proyecto y para esto se necesitan tener los planos y circuitos para poder construir la bobina tesla la cual se muestra a continuación:
COMPONENTES DEL CIRCUITO:
1) Fuente de corriente 2) Conexión a tierra 3) Filtro de Alta Frecuencia 4) Transformador 15Kv 30mA 5) Filtro del transformador 6) Explosor del filtro 7) Explosor Principal Página 10
8) Capacitor 15nF 60Kv 9) Bobina Primaria 10) Bobina Secundaria 11) Toroide o Esfera 12) Conexión a tierra
Y a partir de ahí construir la bobina pero solo con materiales necesarios pero estos materiales deben ser los adecuados para poder hacer una bobina tesla de calidad y claro que funcione adecuadamente pero para esto debemos conocer los materiales que necesitamos los que nos indica en el diagrama.
Para esto necesitamos el corazón de este aparato es un transformador flyback de TV con núcleo de ferrita. Es mejor usar el flyback de un Tv en blanco y negro porque tiene menos partes y es más sencillo de usar. Abajo vemos la foto de uno:
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El segundo paso es quitar la bobina primaria. Lo cual se logra con una buena cuchilla. Simplemente corta y deja limpia el área.
Ahora te has quedado con el secundario, aunque se ve inocente, es capaz de generar miles de voltios. Para hacer la prueba de su funcionamiento, simplemente envuelve unas 10 espiras de alambre esmaltado (el que tengas a la mano) y conecta y desconecta a una batería de 9 voltios u otra fuente de poder y verás saltar una chispa cada vez que hagas esto, no es necesario que te diga que si tocas las terminales del secundario recibirás un desagradable choque.
Lo que hará el transistor es justamente actuar en vez de la mano, abrirá y cerrará el circuito en forma automática. Cuando apliques el voltaje, el circuito comenzará a operar en una frecuencia determinada por la inductancia de la bobina, la capacitancia, la resistencia óhmica de la bobina primaria y de la carga de la secundaria, composición y tamaño del núcleo de ferrita, capacidad de junción del transistor y muchas otras variables.
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Para formar un primario de baja inductancia, enrolla 5 vueltas de alambre esmaltado No. 18 AWG (1 mm de diámetro) en el núcleo de ferrita y asegura con cinta aislante.
Para formar la bobina de realimentación (feedback) usa alambre esmaltado No. 22AWG (0.64mm de diámetro) y enrolla 2 espiras (o 3-4 dependiendo del Hfe del transistor) luego aislamos.
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El aparato ya está listo. Conecta los resistores y el transistor como se muestra en el diagrama. No olvides colocar un radiador de calor al transistor para que no se recaliente y queme.
El valor de R1 es para 24-32 voltios de operación. Tu puedes reemplazarlo con un valor más bajo, como 110 ohmios, pero 240 ohmios pueden hacer operar el circuito sin. Al elevar el voltaje de entrada se eleva el poder de consumo en R2 (27 ohmios) pero no se calentará mucho, si lo hace hay que usar un resistor más grande (de más voltaje) Es mejor usar un botón interruptor para el caso de que suframos una descarga.
Usa cables con aislamiento muy grueso para el secundario. Y es necesario usar guantes si vas a utilizar unos alicates. Como estamos trabajando con electricidad Página 14
de alto voltaje y alta frecuencia, nos podemos quemar los dedos sin sentirlo. El aislamiento de los cables no es una garantía. Y después de hacer cada uno de los pasos es conveniente verificar la conexión para ver si es la adecuada y así construimos una bobina tesla.
El receptor Y después de tener nuestra bobina que genera las ondas electromagnéticas es necesario tener un receptor es decir que recibirá las ondas electromagnéticas y suministrara de corriente:
Receptor 1) Esfera 2) Bobina Primaria
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3) Conexión a tierra 4) Bobina Secundaria 5) Resistencia 6) Capacitor 7) Led o multímetro
Funcionamiento de la bobina tesla y el receptor Bobina de tesla La bobina de tesla es un transformador resonante que consiste en un circuito primario sincronizado con una bobina secundaria. Un transformador de alto voltaje provee la corriente eléctrica. Con ayuda del transformador, el capacitor se comienza a cargar dentro del circuito primario. Cuando la diferencia de potencial es lo suficientemente alta, el transformador y el capacitor rompen la resistencia eléctrica del aire dentro del explosor, creando un arco eléctrico que permite que el capacitor se descargue en la bobina primaria. La bobina primaria está en sincronía con la bobina secundaria. En la parte superior de la bobina secundaria se encuentra una esfera o toroide que actúa como un capacitor. Página 16
Cuando pasa corriente a través de la bobina primaria, esta crea un campo electromagnético, que le transmite corriente a la bobina secundaria, esta al descargarse a tierra crea un fuerte campo electromagnético que incrementa el voltaje en el toroide, lo que normalmente produce que el toroide descargue energía en forma de arco eléctrico hacia el aire de su alrededor debido al alto voltaje del orden cientos de miles de voltios. Para obtener un óptimo funcionamiento es necesario que la bobina primaria y la secundaria estén en sincronía. Esto se logra ajustando la inductancia de la bobina primaria.
Funcionamiento del receptor El receptor captara las ondas de alta frecuencia que emite la bobina de tesla y las inducirá como corriente alterna en un circuito. Para reducir la frecuencia del circuito se utiliza un filtro RC.
Si se lograra sincronizar tanto la bobina de tesla como el receptor para que sean resonantes, se podrán recibir las ondas de alta frecuencia sin importar que tan lejos se encuentre la bobina de tesla del receptor, siempre y cuando estos estén conectados a tierra.
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(2.3) OBJETIVO DE LA INVESTIGACION El objetivo de mi investigación sobre la bobina tesla es poder construirla y que funcione excelentemente con materiales reciclables y también poder darle alguna aplicación útil a través de otros componentes más avanzados o poder controlar las ondas magnéticas para poder producir algún efecto un ejemplo podría ser que atreves de un software poder darle coordenadas y así poder controlarlo o también podría ser aplicado en los hologramas también atreves de un software que puede dar coordenadas y modular la frecuencia de las ondas electromagnéticas y así poder crear lo figura deseada. Ya que el objetivo de su creador era transmitir la electricidad a través del aire sin ningún conductor por en mediopero esto no fue posible y ahora podemos darle otras aplicaciones como las que ya hemos mencionado claro hay personas que las construyen pero no le dan una aplicación adecuada ya que solo la construyen para su diversión y en este caso yo deseo poder construirla y claro porque no hacer un proyecto donde podamos darle la aplicación ya mencionada.
El principal objetivo de la investigación de la bobina tesla es la de poder conocer sobre ella y su funcionamiento para poder aplicarle o mejorarlo en su diseño y poder crear una bobina y un receptor para transmitir la energía eléctrica.
Esto en realidad es poder generar otro tipo de electricidad que se igual pero a su vez diferente a la que ya conocemos para poder satisfacer la demanda de energía eléctrica que hay en la actualidad y poder bajar los costos de producción de la misma. Página 18
(2.4) FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
Enesta investigación sobre bobina tesla con respecto a la transmisión de la electricidad a través del aire se pretende construir bobinas teslas (primarias y secundarias)para transmisión y recepción de las ondas electromagnéticas.
Estas ondas serán generadas por una bobina tesla (primaria) y será transmitida a través del aire y será recibida por una bobina secundaria o receptor
que
transforma las ondas electromagnéticas en electricidad.
La cual será elevada su capacidad a 10 veces más través de un transformador y la electricidad será transmitidas a través de redes eléctricas a la población que requiera de electricidad.
Mediante la realización de este proyecto la energía podrá ser suministrada a lugares donde antes era imposible llevarla hasta ahí eso sería una gran ayuda ya que este es un elemento primordial para poder realizar diversas actividades.
Antes la bobina solo generaba mediante el explosor unas chispas muy impresionantes que se dispersaban hacia cualquier objeto de metal que estuviera cerca sin ningún control pero ahora podremos controlarlo y mediante el software podremos darle muchas funciones a estas ondas electromagnéticas.
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Una de las funciones que tenemos en mente es la de poder controlar las ondas electromagnéticas y poder darle formas ya sea como figuras tridimensionales que son producidas por las ondas lo cuan podría ser una gran revolución en la cinematografía ya que podemos ponerla en las pantallas con las función de 3D lo cual lo haría más realista.
Seria aplicada no solo para transmitir energía eléctrica sino también aplicarlas en los proyectores actuales esto sería muy parecido a las figura en 3D ya que tendría las mismas funciones de proyectar las diapositivas de manera más realista.
La creación de hologramas para poder darle diferentes aplicaciones como las que ya hemos visto en películas de ciencia y ficción la idea es crear diferentes hologramas que sirvan en la vida cotidiana.
Tesla había escrito su teoría sobre las armas de energía dirigida antes del inicio del siglo veinte. Su famoso «rayo de la muerte», pensaba, instalaría la paz en la Tierra porque podría destruir ciudades enteras en todo el mundo, e instantáneamente.
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Para los celulares poder crear hologramas para las video llamadas mediante un mini explosor de la bobina tesla la cual está basada en representar holográficamente a la persona con la que estés entablando una conversación y más ideas de hologramas sería crear un reloj despertador que mediante un holograma te despierte a la hora deseada que tú le indiques.
(2.5)-IMPACTO SOCIAL
El impacto social puede ser bueno porque en este proyecto pueden basarse para darle más aplicaciones como las que ya he mencionado y la sociedad puede ver este proyecto como un avance en la tecnología ya que con esto puede aplicarse en aparatos de uso común ya se ha en teléfonos celulares para hacer una video llamada a través de hologramas y esto sería un fuerte impacto social ya que sería realidad y no so lo una ficción como en las películas pero para poder lograr esto se necesita grandes estudios para poder diseñar el software.
IMPACTO TECNOLÓGICO Este podría ser un gran avance en la tecnología ya que podríamos lograr transmitir la electricidad atraves de ondas electromagnéticas y como ya hemos mencionado podemos aplicar en aparatos de uso común y esto sería placentero para el usuario y seria bien visto desde el punto tecnológico. Podría ser considerado uno de los proyectos de mejor avance en la electricidad seria único en su género ya que aún no existe un dispositivo lo suficiente mente Página 21
perfecto para poder generar ondas electromagnéticas y poder transmitirlas sin necesidad de usar algún tipo de conductor para poder transmitir la energía eléctrica de un lugar a otro.
IMPACTO ECONÓMICO Desde el punto de vista económico puede resultar conveniente ya que al poder transmitir la electricidad atraves del aire resulta muy conveniente ya que en este casi no se utilizaría conductores y esto resultaría muy económico ya que no se gastaría en materiales para poder transmitir la electricidad. El dispositivo es fácil de construir y no se necesita de una gran inversión para poder fabricarlo ya que los materiales son sencillos de conseguir pero para esta caso se usaran piezas originales pero no es necesario hacer una gran inversión para su construcción y al no usar materiales de conducción los costos se reducirían y esto sería un gran impacto en la sociedad mediante la economía.
IMPACTO AMBIENTAL En el impacto ambiental también seria a nuestro favor ya que para poder llevar la electricidad a nuestras casa en necesario utilizar postes, cables etc.
Y para poder fabricar esto se produce una contaminación es la contaminación que producen las industrias ya que también con esto no utilizaríamos lo minerales como el aluminio y el cobre ya que estos llevan un proceso para poder ser transformados en cables y en el proceso de este se genera una contaminación por eso este proyecto tiene un impacto ambiental bueno. Página 22
Pero por también es importante mencionar que al transmitir las ondas electromagnéticas de un lugar a otro sin ningún cuidado o las medidas de precaución necesarias podrían generar un tipo de impacto ambiental negativo ya que si no se controlan las ondas a la hora de transmitirla se pueden generar desniveles en la frecuencia y ocasionar algún tipo de incendio en caso de los bosques y se esto se genera cerca de una población podría salir afectados así como también los animales.
2.6 DISEÑO DEL MARCO TEÓRICO La posibilidad de transmitir electricidad a través del aire -sin necesidad de cablesfue una de las obsesiones del genial inventor del Nikola Tesla (1856 ± 1943). Sus primeros intentos son casi tan antiguos como la electricidad de corriente alterna -la que se utiliza en los enchufes convencionales- o la radio, otro de sus inventos. Su gran aspiración era que la electricidad fluyera por el aire, disponible de forma libre y gratuita para todos. Sin embargo, un siglo después el eléctrico es aún el único cable que sigue atando numerosos dispositivos electrónicos: ordenadores, portátiles, teléfonos móviles, impresoras e incluso televisores o discos duros. Cualquier dispositivo susceptible de comunicarse por radio (WiFi y Bluetooth, principalmente) pueden funcionar sin ningún tipo de conexión física. Excepto, de
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forma temporal o permanente, por él, de momento, insustituible cable de alimentación eléctrica. Lo más parecido a la electricidad sin cables se puede encontrar por ejemplo en los cepillos de dientes eléctricos con carga por inducción, que se cargan al colocarlos en su base. Algo parecido ofrecen algunos fabricantes para la carga de teléfonos móviles, que se cargan al colocarlos sobre una superficie específica. Pero en ambos casos la base de carga también va enchufada a la red.
En este caso la bobina de tela fue creada con la intención de convertir la electricidad en megavatios a través del circuito de la bobina.
La bobina de Tesla es un generador electromagnético que produce altas tensiones de elevadas frecuencias (radiofrecuencias) con efectos observables por el ojo humano como chispas, coronas y arcos eléctricos. La inventó Nikola Tesla, un extraordinario ingeniero serbio-estadounidense, quien en 1891 desarrolló un generador de alta frecuencia y alta tensión con el cual proyectaba trasmitir la energía eléctrica sin necesidad de conductores.
El voltaje tan elevado es capaz de romper la resistencia del aire, y hace saltar una chispa entre los bornes del explosor EX. La chispa descarga al capacitor C1 a través de la bobina primaria L1 (con pocas espiras) y establece una corriente oscilante.
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Enseguida el capacitor C1 se carga nuevamente y repite el proceso. Así resulta un circuito oscilatorio de radio frecuencia al que llamaremos circuito primario. La energía que produce el circuito primario se induce en la bobina secundaria L2 (con más vueltas).
El circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina L2 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.
Finalmente, el circuito secundario produce ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia y voltajes muy elevados. Las ondas que se propagan en el medio ionizan las moléculas del aire, convirtiéndolo en trasmisor de corriente eléctrica.
Tesla experimentó con estas, y muchos otras, configuraciones de circuitos (ver derecha). El arrollamiento primario, el spark gap y el depósito condensador están conectados en serie. En cada circuito, el transformador de la alimentación AC carga el depósito condensador hasta que su voltaje es suficiente para producir la ruptura del spark gap. El gap se dispara, permitiendo al depósito condensador 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.
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Pero con la ayuda de la tecnología podemos hacer más eficaz este proyecto ya que podemos manipular un poco el circuito de la bobina con el conocimiento adecuado para poder darle un ajuste favorable a través de un software específicamente que cumpla con las necesidades y demanda del proyecto para poder manipular las ondas electromagnéticas que genera la bobina.
Pero para lograr esto es necesario analizar y desarrollar por separado cada elemento primero se desarrollaría el software con las aplicaciones y controladores necesarios para poder acoplarlos al circuito de la bobina tesla.
Luego es necesario hacerle unos ajustes al circuito principal de la bobina generadora y luego acoplarlos a las bobinas receptoras para que luego podamos acoplarle el software principal a la bobina generadora y luego alas receptoras.
Una idea más para lograr la perfección del proyecto es tomar en cuenta la seguridad y precauciones necesarias seria hacerle un 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. Página 26
La bobina puede entonces ajustarse para conseguir las descargas más 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 máxima. Por distintas razones técnicas, resulta efectivo elegir a los terminales superiores de la bobina con forma tiroidal. Además la bobina tesla controlada a través de un software también puede servir para diferentes propósitos entre los que se incluyen demostraciones prácticas en clases, efectos especiales para teatro y cine, y pruebas de seguridad de diferentes tecnologías. En su funcionamiento más común, se producirán largas descargas de alto voltaje en todas direcciones alrededor del toroide, que resultan muy espectaculares. Actualmente existen dispositivos que logran transmitir la electricidad a través del aire pero no se compara con la bobina tesla ya que estos dispositivos solo pueden transmitir la electricidad a una distancia de 50 cm y logran encender una pantalla LCD y si no está a la distancia adecuada el aparato no funciona y es muy diferente a la bobina tesla. Cuando digo que es muy diferente me refiero en que este dispositivo solo tiene la capacidad de generar y transmitir la electricidad a una cierta distancia y también una cierta cantidad de electricidad que solo es capaz de encender un solo aparato. En la actualidad hay muchos aficionados que construyen su propia bobina tesla pero solo lo hacen por diversión y no le dan un uso práctico y lo comercializan Página 27
como un objeto de diversión ya que las chispas que produce el explosor son muy impresionantes lo cual atrae a muchos aficionados a construir estas bobina y lo hacen con piezas reciclables. Hace unos meses el Nokia Research Center de Cambridge anunció que estaba investigando cómo aprovechar la energía electromagnética que fluye por el aire para mantener la batería del teléfono en un estado casi continuo de carga. La idea que explora Nokia no es nueva. Pero tiene se diferencia de los intentos de Tesla y de cómo funcionan algunos micro dispositivos -como los chips RFID pasivos y ciertos tipos de sensores utilizados sobre todo allí donde por su aplicación o entorno hace inviable el uso de baterías o tomas eléctricas- en que trata de aprovechar los campos electromagnéticos ya existentes de forma natural u originados por antenas de telefonía, radio y televisión. Es decir, sin necesidad de generar campos electromagnéticos específicos para la ocasión. Sin embargo de momento los resultados obtenidos por el Nokia Research Center están lejos de tener una aplicación práctica. La potencia obtenida del aire es demasiado escasa: apenas unas 5 milis vatios. Esto es unas diez veces menos que el mínimo necesario para empezar a considerar ésta como una opción. Un reproductor de MP3 típico, por ejemplo, requiere unas 100 milis vatios de potencia
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2.7 BOSQUEJO DEL MÉTODO Histórica Como ya sabemos la bobina tesla fue inventada a principios del siglo XIX la idea del inventor Nikola tesla era de transmitir la electricidad a través del aire mediante la bobina que había construido. La función era simple ya que la bobina producía ondas electromagnéticas las cuales viajaban a través del aire y su idea era extender las ondas producidas por la bobina y luego poner una varilla de acero cuya función era la de receptor y así poder transportar la electricidad a través del aire. Pero por falta de presupuesto el proyecto que tenía tesla en mente no pudo ser concluido. Bobinas de Tesla históricamente han tenido ninguna aplicación en la tecnología convencional, aunque los conceptos de la resonancia y la energía de alta frecuencia que Tesla fue pionera en tener una gran variedad de aplicaciones, desde transmisores de radio y televisión a las fuentes de alimentación de conmutación que están en el equipo que está utilizando ahora. Sin embargo, las bobinas Tesla son quizás la forma más fácil de obtener deslumbrantes efectos de alta tensión para la industria del entretenimiento, y las bobinas de Tesla se utilizan con frecuencia en ese ambiente ahora. Y debido en gran parte a los recursos de la Internet ", que arrolla Tesla" se ha convertido en un pasatiempo popular internacional. Página 29
Descriptiva En la actualidad la bobina tesla es construida para fines prácticos y no para conducir la electricidad a través del aire
como ya hemos mencionado
anteriormente la bobina tesla es construida por aficionados que solo la construyen por la espectacular chispa que genera el explosor. Bobinas de Tesla también se han utilizado para proporcionar efectos especiales para la industria del entretenimiento. En la película Terminator 2, el baile arcos eléctricos entre el tractor con remolque fueron rayo real, proporcionada por una bobina de Tesla muy grande.
En Star Trek: Voyager muestra el verde
fluorescente por encima de la regeneración de alcoba de Siete son alimentados por una bobina de Tesla. El efecto en la película de la Entidad, donde una actriz se irradia arcos eléctricos, se llevó a cabo mediante la conexión de ella a la salida de una bobina de Tesla, en condiciones controladas cuidadosamente (no intente esto en casa). Dos variaciones de la bobina de Tesla se encuentran en dispositivos de uso cotidiano, la exhibición de la CRT y el motor de combustión interna. Todos los monitores de tipo CRT (televisiones, monitores de ordenador, etc) utiliza una pequeña bobina de Tesla, por lo general a que se refiere como un transformador del tiempo de retorno de esta aplicación, para proporcionar la alta tensión necesaria para acelerar los electrones del cañón de electrones en el extremo angosto de la imagen tubo para el revestimiento de fósforo dentro de la pantalla.
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Un lleno de aceite bobina de Tesla, conocida como una bobina de encendido, se encuentra bajo el capó de los automóviles de combustión interna alimentado. Proporciona la alta tensión a las bujías de encendido de fuego. LC de resonancia es la clave para la bobina de Tesla de bombeo de la energía en el sistema de secundaria en su frecuencia de resonancia permite una acumulación de energía que, en desarrollo de alto potencial y las chispas de largo. Dependiendo de la forma se construye una bobina, la línea o la antena de transmisión de fenómenos tienen algo que ver con la operación, así como concentrados de resonancia LC, y todavía hay un buen poco de desacuerdo sobre cuánto contribuye (abierto de onda de transmisión, líneas trimestre han un patrón de onda de pie, con un antinodo tensión en el extremo abierto y un antinodo actuales en el extremo cerrado). Tesla ideó una fórmula de onda trimestre por la cantidad de alambre, para cerrar en el secundario, y que ha sido una norma estándar en la construcción de la bobina durante muchos años. Sin embargo, la realización de modernas bobinas, bueno más bien el uso de terminales de gran capacidad (toroides grande) y se ha demostrado que los grandes flujos de corriente en toda la secundaria, no sólo la base, en estas bobinas, y por otra parte, la corriente en el toroide aparece en la fase con que en el terminal de base.
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La idea de onda trimestre podría predecir de poca intensidad en la parte superior de la bobina y la corriente grande en la parte inferior, y también una diferencia de fase entre la parte superior e inferior. Si sigues edad '40 's y de direcciones de 50 años, y el viento una larga cantidad realmente de alambre en el secundario, y no utilizar una carga superior, puede ver un patrón de onda estacionaria mediante la celebración de una lámpara fluorescente cerca de la secundaria. Se iluminará cada longitud de onda cuarta extraño en los antinodos, mostrando claramente el efecto que predomina la antena.
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Experimental La bobina en un futuro será la única fuente para transmitir la electricidad a través del aire y será uno delo proyectos de mejor calidad y digo que la bobina será uno de los mejores inventos de este siglo que transcenderá al futuro gracias a su magnífica labor. Ya que en el futuro la energía será uno de los elementos básicos para la supervivencia como ya hemos visto todo tiende a cambiar o a evolucionar pasa de ser una cosa simple a una mejor y eso pasara con la bobina tesla con la magnífica labor de transmitir electricidad a través del aire. Ya que en la actualidad se usan postes y diferentes tipos de conductores para llevar acabo la energetizacion de una ciudad o país la bobina de tesla es una de las maneras de revolucionar la forma de conducir la electricidad.
Y también mejoraran las diversas formas en las que la bobina tesla tendrá su aplicación ya sea como hemos mencionado antes en la cinematografía u otras diversas aplicaciones que se la darán a la bobina tesla.
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2.8 CRONOGRAMA
Actividades Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Elección
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del tema Dar a
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conocer el problema al profesor Investigar
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el problema Entrega de
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avance Aclaración
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de dudas Reporte
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final Entrega
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ANEXOS Circuito de Bobina tesla
Bobina tesla generadora del siglo XIX
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Bobinas receptoras
Bobina tesla actual
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Antiguo explosor rotatorio asíncrono y modelo síncrono actual
Bobina primaria de sintonía variable por cambio de longitud
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Vista de la bobina primaria y del interruptor rotatorio en la Tesla de excitación electromecánica
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CONCLUCION La conclusión que del trabajo antes mostrado es que es necesario buscar formas más eficaces y de calidad do los servicios así como los productos en este caso tratamos de mejorar la calidad de transmitir la energía tomando en cuenta los factores que están a nuestro favor y los de en contra.
Para poder hacer un análisis y mejorar lo que ya está establecido así como también crear formas mejores o que mejoren la calidad del servicio en este caso como ya hemos mencionado es la de transmitir energía eléctrica a través del aire.
Pero como ya sabemos que la bobina tesla no solo servirá para transmitir energía sino que también se le darán diferentes aplicaciones después que podamos controlarlo en todas esta aplicaciones es necesario la calidad ya que de esto depende de muchos avances en el futuro ya que todo tipo de cosa tiende a mejorar y ser más eficaces y de mejor calidad que la anteriores.
En este proyecto buscamos la manera de mejorar la bobina de tesla y darle diferentes aplicaciones pero la de mayor impacto sin duda es la de electricidad inalámbrica.
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