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INSTITUTO 1 DE MAYO 1954
Walter Rivas Centrales y redes Daniel Eduardo García Nehemías Oved Carranza Noel Augusto Suazo Proyecto De o!ina De D e "esla
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'esitranh( 'esitran h( S)P) S)P)S)
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$ntroducci0n1111111)111111111111))))3 O!2etivo del Proyecto111)111111111111)))4 os3ue2o De Proyecto1))1111111111111))))5 Diagrama111111111111111111111))6 Princi4io de 5uncionamiento 11111111)1111)7 Elementos111111111111111111111)8 6arco "e0rico1111))1111111111))11119 Conclusiones 1)))111111111111)))1111110 Ane7os111))111111111111111111)))11 i!liogra5ía11111111111111111111))12
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$ntroducci0n En este 4royecto nos ayudamos del cientí5ico Nicola "esla( un !rillante ingeniero 3ue vivi0 en la segunda mitad del siglo 4asado y a 4rinci4ios de 8ste y 3ue en -9:-( desarroll0 un e3ui4o generador de alta 5recuencia y alta tensi0n con el cual 4ensa!a transmitir la energía el8ctrica sin necesidad de conductores) Desde la antig;edad Nicola tesla un genio en la electricidad 5ísico y com4a
m!ricamente?) @ en Nicola tesla 4asar grande distancias de energía sin costo alguno gratuitamente( Nicola tesla - intenci0n del creador de la !o!ina de tesla 5ue con el 5in de 4ro!ar 3ue la corriente alterna no era 4eligrosa si se sa!e mane2ar y segunda la electricidad sin conductor =inal>m!rica? En el siguiente in5orme se les e74lica detalladamente lo 3ue es una !o!ina de tesla( 4ara 3ue sirve( 3ue !ene5icio da de la 5unciones de la !o!ina de tesla( los materiales el !os3ue2o( el diagrama todo est> detalladamente 4aso 4aso a 4aso y lo 4untos mas im4ortante de la !o!ina de tesla)
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O!2etivos del Proyecto
El O!2etivo 4rinci4al del 4royecto es dise
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osete De Proyecto
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Descri4ci0n de !os3ue2o
Para dicha bobina utilizaremos los siguientes materiales descritos: - La fuente de energía será el suministro de energía eléctrica. (del tomacorriente) - Transformador elevador !"v a !"""v - ! #nductores bobinados en tubos de bolígrafo con alambre esmaltado $%( es el recomendado) &" es'iras 'or cada inductor - anco de ca'acitores de ".&&* - ombillo "+ "", - 'losor se hacen de la siguiente manera / se cortan dos cha'itas de igual medida . 0e hacen un orificio de 12 a !.&cm de altura 3 en cada orificio se coloca los tornillos cabeza de coche - obina 'rimaria 4 metro de alambre forrado $5 - obina secundaria se hace sobre un tubo en forma de cart6n de 42 'ulgadas de diámetro con m de longitud 'ara esta bobina se usara alambre esmaltado $!!7 $!8 o $!%7 se enrollan al menos !""" es'iras de9ando en el tubo &cm de longitud en cada etremo del tubo - Todo esto ira montado sobre la tabla m de ancho m4;8m
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Diagrama
ntrada< suministro de energía eléctrica !"v Tr < Transformador !";%" =z L > L! < #nductores $% &" es'iras 'or ?;@ ?< anco de ca'acitores A<0'losor L4< obina 'rimaria L8< obina secundaria
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6arco "eorico . RESEÑA HISTORICA
n este 'ro3ecto nos a3udamos del científico BiCola Tesla7 un brillante ingeniero Due vivi6 en la segunda mitad del siglo 'asado 3 Due en 5E7 desarroll6 un eDui'o generador de alta frecuencia 3 alta tensi6n con el cual 'ensaba transmitir la energía eléctrica sin necesidad de conductores. n 558 se traslad6 a Bueva >orC7 creando su 'ro'ia com'aFía en 55% Tras rom'er con dison des'ués de tener muchas diferencias ante la eficiencia ntre la corriente continua (??) 3 la corriente alterna (?G) de Tesla. Tenía un Laboratorio en la calle =ouston en Bueva >orC. n 55H logra construir el motor de inducci6n de corriente alterna. Tesla es el inventor de la corriente trifásica 3 de los motores de inducci6n7 Due mueven en el 'resente todas nuestras industrias. n 5E 'atent6 lo Due un día 'odría convertirse en su más famosa invenci6n la base 'ara la transmisi6n inalámbrica de corriente eléctrica7 conocido como la obina Transformadora Tesla.
ntre sus logros figuran la invenci6n de la radio7 el motor de corriente alterna7 luchaba 'or la investigaci6n de un estándar eléctrico7 la lám'ara de 'astilla de carbono (luz de alta frecuencia)7 el microsco'io electr6nico7 un avi6n des'egue 3 aterriza9e vertical7 la resonancia7 el radar7 el
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submarino eléctrico7 obina de Tesla7 Ia3o de la muerte7 control remoto7 Ia3os J7 métodos 3 herramientas 'ara el control climático7 transmisi6n de video e imágenes 'or métodos inalámbricos7 transferencia inalámbrica de energía7 sistemas de 'ro'ulsi6n de medios electromagnéticos.
. QUE ES UNA BOBINA DE TESLA @na bobina de Tesla es un ti'o de transformador resonante7 la 'atenta a la edad de 4& aFos. Las bobinas de Tesla están com'uestas 'or una serie de circuitos eléctricos resonantes aco'lados. n realidad BiCola Tesla e'eriment6 con una gran variedad de bobinas 3 configuraciones7 así Due es difícil describir un modo es'ecífico de construcci6n Due satisfaga a aDuellos Due hablan sobre bobinas de Tesla. Las 'rimeras bobinas 3 las bobinas 'osteriores varían en configuraciones 3 monta9es. Aeneralmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de alcances del orden de metros7 lo Due las hace mu3 es'ectaculares.
Princi4io de 'uncionamiento La bobina tesla funciona de la siguiente manera: l transformador carga los ca'acitores 3 se establece una tensi6n entre sus 'lacas. l volta9e tan elevado es ca'az de rom'er la resistencia del aire7 3 hace saltar una chis'a entre las terminales del e'losor. La chis'a descarga al ca'acitor a
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través de la bobina 'rimaria (con 'ocas es'iras) 3 establece una corriente oscilante. nseguida los ca'acitores se cargan nuevamente 3 re'iten el 'roceso. Gsí resulta un circuito oscilatorio de radio frecuencia al Due llamaremos circuito 'rimario. La energía Due 'roduce el circuito 'rimario se induce en la bobina secundaria (con más vueltas). l circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina secundaria 3 la 'eDueFa ca'acidad distribuida en ella misma7 diseFado de modo Due el circuito secundario oscila a la misma frecuencia Due el circuito 'rimario7 entrando en resonancia. Lo interesante de esta bobina es Due la condici6n de resonancia es como em'u9ar a un niFo en un colum'io7 si le das un em'u96n en el momento eacto7 el niFo ira cada vez más alto. *inalmente7 el circuito secundario 'roduce ondas electromagnéticas de mu3 alta frecuencia 3 volta9es mu3 elevados. stas se 'ro'agan en el medio ionizando las moléculas del aire7 convirtiéndolo en transmisor de corriente eléctrica.
"RANS'OR6ADOR DE AB"A "ENS$ON l Transformador de Glto +olta9e es la fuente 'rinci'al de energía en una bobina de Tesla convencional. leva el volta9e convencional de "+ hasta valores de miles de voltios/ generalmente se utilizan volta9es dentro del rango de """ hasta !" C+ en el circuito 'rimario de la bobina.
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"RANS'OR6ADOR 0e denomina transformador a un dis'ositivo eléctrico Due 'ermite aumentar o disminuir la tensi6n en un circuito eléctrico de corriente alterna sin afectar el factor de 'otencia 3 manteniendo la 'otencia. La 'otencia Due ingresa al eDui'o7 en el caso de un transformador ideal (esto es7 sin 'érdidas)7 es igual a la Due se obtiene a la salida. Las máDuinas reales 'resentan un 'eDueFo 'orcenta9e de 'érdidas7 de'endiendo de su diseFo 3 tamaFo7 entre otros factores. l transformador es un dis'ositivo Due convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensi6n7 en energía alterna de otro nivel de tensi6n7 basándose en el fen6meno de la inducci6n electromagnética. stá constituido 'or dos bobinas de material conductor7 devanadas sobre un nKcleo cerrado de material ferromagnético7 'ero aisladas entre sí eléctricamente. La Knica conei6n entre las bobinas la constitu3e el flu9o magnético comKn Due se establece en el nKcleo. l nKcleo7 generalmente7 es fabricado bien sea de hierro o de láminas a'iladas de acero eléctrico7 aleaci6n a'ro'iada 'ara o'timizar el flu9o magnético. Las bobinas o devanados se denominan 'rimarios 3 secundarios segKn corres'ondan a la entrada o salida del sistema en cuesti6n7 res'ectivamente. También eisten transformadores con más devanados/ en este caso7 'uede eistir un devanado terciario7 de menor tensi6n Due el secundario
O$NA PR$6AR$A
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La bobina 'rimaria es un arrollamiento de conductor de ba9a inductancia 3 gran conductividad eléctrica. Por lo general estas bobinas constan de & o menos es'iras de conductor7 usualmente tubo de cobre arrollado en formas diferentes segKn se necesite. Bo se utiliza un conductor macizo 3a Due sería mu3 caro 3 no merece la 'ena 3a Due 'or el efecto 'elicular la corriente circularía solo 'or la su'erficie del conductor. s 'ráctica comKn usar uno de tres diseFos: es'iral 'lana7 es'iral c6nica invertida 3 solenoide recto. La bobina 'rimaria tiene la funci6n de generar el cam'o electromagnético mediante el cual se transfiere la energía almacenada en el 'rimario al circuito secundario La bobina 'rimaria debe estar hecha de tal modo Due su inductancia sea variable: esto no se logra ni variando su forma geométrica ni reduciendo el nKmero de es'iras7 sino sim'lemente Due el conductor no esté aislado: de esta manera basta con des'lazar uno de los 'untos de contacto de la bobina 'ara Due la corriente eléctrica circule 'or menos es'iras7 lo Due reduce la inductancia.
O$NA SECNDAR$A
La bobina secundaria 9unto con la 'rimaria son la 'arte transformadora del Transformador de Tesla. s en este gran solenoide donde se generan los altos volta9es Due 'roducen
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esas es'ectaculares descargas al aire7 Due son el 'rinci'al ob9etivo de este 'ro3ecto. La bobina secundaria usualmente se constru3e en forma de solenoide7 'ero también 'uede tener forma c6nica. 0e constru3e sobre alguna forma cilíndrica 'lástica. l material más comKn es el P+? 'or su rigidez 3 ba9o costo
Elementos Transformador !"v o !"""v &";%" =z ?able $!! esmaltado ;! libra ! Platinas de aluminio de "cm ?able forrado $5 " 'ies ! ca'acitores de ".4" 3 ".H" * ! Platinas de aluminio de 5cm ! Tornillos con tuercas de 1 M (cabeza de coche ) tubo de P+? ! M de longitud 82 de diámetro !& 'ies de cable $8 !" Gbrazaderas con tachuelas !" Tornillos golosos de N2 Tabla de madera m de largo 3 de ancho N 3 grosor ?uchilla (#nterru'tor)
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Conclusiones •
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La bobina de Tesla también se 'uede utilizar 'ara la transmisi6n inalámbrica. ?on la realizaci6n de este traba9o se ha concluido Due La bobina de tesla es un dis'ositivo ca'az de emitir descargas eléctricas Due 'ueden llegar a medir varios metros 3 emitir luz 'or medio de la generaci6n de 'ulsos de alta tensi6n 'ara saber su funci6n en sí 3 saber realizar los cálculos se necesitara dominar unidades curriculares tales como circuitos eléctricos7 física7 matemática 3 algebra. La bobina 'uede o'erar con niveles de 'otencia con 'icos mu3 altos7 hasta muchos mega voltios (un mill6n de voltios). Oebe 'or tanto ser a9ustada 3 o'erada cuidadosamente7 no s6lo 'or eficiencia 3 economía7 sino también 'or seguridad
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