Content

• Passos
• Consells
• Advertències
• Materials necessaris

Desenvolupat el 1891 per Nikola Tesla, es va crear la bobina Tesla per dur a terme experiments relacionats amb la creació de descàrregues elèctriques d’alta tensió. Consisteix en una font d'alimentació, un condensador i un conjunt de bobines transformadores, de manera que els pics de tensió alternen entre ells; i un conjunt d'elèctrodes, de manera que les descàrregues reboten entre ells a través de l'aire. Utilitzada en dispositius que van des d’acceleradors de partícules fins a televisors i joguines, una bobina Tesla es pot fabricar a partir d’equips trobats en botigues d’electrònica o materials usats.

Passos

Part 1 de 2: Planificació d'una bobina de tesla

1. 

   Considereu la mida i la ubicació de la instal·lació de bobines de Tesla abans de construir-la. Podeu crear una bobina de Tesla de la mida que preferiu, però les descàrregues com els llamps que la bobina de Tesla generaran escalfar i expandir l’aire que l’envolta (creant essencialment llamps). El vostre camp elèctric també pot causar interferències en dispositius electrònics, de manera que voldreu construir i connectar la bobina de Tesla en un lloc aïllat, com ara un garatge o una altra zona de treball.
   • Per calcular la quantitat de descàrregues que podeu produir o la quantitat de força que necessiteu perquè funcioni, dividiu la longitud de la espurna en centímetres per 0,68 i el quadrat per determinar la força de potència en watts. (Per contra, per trobar la longitud de la guspira, multipliqueu per 0,68 l’arrel quadrada de la força en watts). Una bobina Tesla que crei una guspira d’1,5 metres requerirà 1.246 watts. (Una bobina Tesla que utilitza una font d'alimentació d'1 Kw generarà una espurna de gairebé 1,4 metres.)
     
     

2. 

   
   
   Aprendre la terminologia. Per dissenyar i construir una bobina de Tesla, cal comprendre certs termes científics i unitats de mesura. Haureu d’entendre els seus propòsits i funcions per confeccionar correctament una bobina de Tesla. A continuació, es detallen alguns dels termes que haureu de conèixer.
   • La capacitancia és la capacitat de mantenir una càrrega elèctrica o la quantitat de càrrega elèctrica emmagatzemada a una tensió determinada. (Un dispositiu dissenyat per mantenir una càrrega elèctrica s'anomena condensador.) La unitat de mesura per a la capacitança és el farad (abreujat com "F"). Un farad es defineix com 1 ampere-segon (o coulomb) per volt. Típicament, la capacitança es mesura en unitats més petites, com ara el microfarad (abreujat com "uF"), un mil·lèsima de farad o picofarad (abreujat com a pF i de vegades es llegeix com a "puff"), un bilió d'un milió d'un farad.
   • La inductància, o autoinducció, és la quantitat de tensió que un circuit elèctric porta per quantitat de corrent al circuit. (Les línies elèctriques d’alta tensió, que porten una alta tensió però un corrent baix, tenen una alta inductància.) La unitat de mesura per a la inductància és henry (abreujat com "H"). Un henry es defineix com 1 volt per segon per amperi de corrent. Típicament, la inductància es mesura en unitats més petites, com el millièner (abreujat "mH"), el centèsim de henry o la microhenry (abreujat "uH"), un mil·lèsima de henry.
   • La freqüència de ressonància, o freqüència de ressonància, és la freqüència en què la resistència per a la transferència d’energia es troba en el seu punt més baix. (Per a una bobina Tesla, aquest és el punt de funcionament òptim per a transferir energia elèctrica entre les bobines primària i secundària.) La unitat de mesura per a una freqüència ressonant és hertz (abreujat com "Hz"), definit com a 1 cicle per segon. El més freqüentment, la freqüència de ressonància es mesura en quilohertz (abreujat com "kHz"), amb un quilohertz igual a 1000 hertz.

3. 

   
   
   Poseu les peces que necessitareu juntes. Necessitareu un transformador de potència, un condensador primari de gran capacitança, un buit d'espurna, una bobina inductora primària de baixa inductància, una bobina inductora secundària de gran inductància, un condensador secundari de baixa capacitat i alguna cosa per suprimir, o silenciar, els polsos. ones d’alta freqüència creades quan funciona la bobina de Tesla. Per obtenir més informació sobre les parts, consulteu la següent secció "Confecció d'una bobina de Tesla".
   • La seva font d’alimentació / transformador alimenta, mitjançant el supressor, el circuit primari o el circuit de dipòsit, que es connecta al condensador primari, la bobina inductiva primària i la guspira. La bobina inductora primària està situada al costat, però no toca, de la bobina inductora del circuit secundari, que està connectada al condensador secundari. Un cop el condensador secundari hagi acumulat prou càrrega elèctrica, sortiran feixos d’electricitat (llamps).

Part 2 de 2: Confeccionar una bobina de tesla

1. 

   
   
   Trieu el transformador d’energia. El transformador de potència determina la mida possible per a la vostra bobina Tesla. Moltes bobines Tesla funcionen amb un transformador que allibera una tensió entre 5.000 i 15.000 volts a un corrent entre 30 i 100 mil·límetres. Podeu obtenir un transformador d’una botiga d’equips d’ús universitari o d’internet, o treure el transformador d’una placa de neó.

2. 

   Feu el condensador principal. La millor manera de crear aquest condensador és connectar diversos condensadors petits en sèrie de manera que cada condensador manegui una part igual del voltatge total del circuit primari. (Per a això, cada condensador necessita individualment tenir la mateixa capacitança que la resta de condensadors de la sèrie.) Aquest tipus de condensador s'anomena multimicapacitant o MMC.
   • Els petits condensadors i les seves resistències es poden obtenir en botigues d’electrònica o es poden obtenir condensadors de ceràmica d’antigues plaques de televisió. També podeu fer condensadors a partir de làmines de polietilè i paper d’alumini.
   • Per maximitzar la potència, el condensador primari ha de poder assolir la seva plena capacitancia a cada semicicle de freqüència de l'energia subministrada. (Per a una font d’alimentació de 60 Hz, això vol dir 120 vegades per segon).

3. 

   Dissenyar el conjunt de buits d'espurna. Si teniu previst un buit únic en el buit d'espurna, necessitareu cargols metàl·lics d'almenys 6 mil·límetres de gruix per suportar la calor generada per la descàrrega elèctrica entre la bretxa de la guspira. També podeu connectar diversos salts d’espurna en sèrie, fer servir un buit giratori o bufar aire comprimit entre l’espurietat per moderar la temperatura. (Es pot fer servir un buit antic per bufar aire.)

4. 

   Construir la bobina d’inducció primària. La bobina en si estarà feta de fil, però necessitareu alguna cosa per embolicar el fil en una espiral. El filferro pot ser un fil de coure esmaltat que podeu obtenir en un magatzem d’equips elèctrics o traient una ferralla d’equips descartats. L'objecte al qual envoltaràs el filferro pot ser cilíndric, com un rotllo de cartró o un tub de plàstic, o bé com una làmpada antiga.
   • La longitud del fil determina la inductància de la bobina primària. La bobina primària ha de tenir una baixa inductància, de manera que fareu menys voltes que la secundària. Podeu utilitzar seccions de fil continu no continu per a la bobina primària, de manera que podeu connectar seccions, segons calgui, per ajustar la inductància durant l'ús.

5. 

   Connecteu el condensador primari, el conjunt de buits d'espurna i la bobina inductora primària. Això completa el circuit primari.

6. 

   Construeix l’inductor secundari. Igual que amb la primera bobina, encerclareu un filferro al voltant d’una forma cilíndrica. La bobina secundària ha de tenir la mateixa freqüència de ressonància que la primera bobina perquè la bobina de Tesla funcioni de manera eficient. Tot i això, la bobina secundària ha de ser més gran / més llarga que la bobina primària, ja que ha de tenir una inductància major que la bobina primària i també per evitar que qualsevol descàrrega elèctrica del circuit secundari colpegi i cremi el circuit primari.
   • Si falta material perquè la bobina secundària sigui prou alta, podeu compensar-ho construint una pantalla protectora (fonamentalment un llamp) per protegir el circuit primari, però això voldrà dir que la majoria de descàrregues de bobines Tesla afectaran la protecció i no saltar a l’aire.

7. 

   Feu el condensador secundari. El condensador secundari, o terminal de descàrrega, pot tenir qualsevol forma arrodonida, sent els dos més populars el torus (anell o donut) i l’esfera.

8. 

   Fixeu el condensador secundari a la bobina de l’inductor secundari. Això completa el circuit secundari.
   • El vostre circuit secundari s’ha de posar a terra separatment del terra del circuit domèstic, que serveix de font d’alimentació per al transformador, per evitar que un flux de corrent elèctric de la bobina de Tesla a la terra passi pels circuits domèstics i possiblement es cremi alguna cosa connectada a les sortides. . Una bona manera de fer-ho és enganxar una barra de metall al terra.

9. 

   Construeix el silenciador de canells. Els amortidors són uns inductors senzills i petits que impedeixen que el pols creat pel detonedor d’espurnes danyi el transformador de font d’energia. Podeu fer-ne un embolicant un fil prim de coure al voltant d’un tub prim, com un bolígraf d’un sol ús.

10. 

    Muntar els components. Situeu els circuits primaris i secundaris els uns als altres i connecteu el transformador de potència al circuit primari a través de l’amortidor. Tan bon punt connecteu el transformador, la bobina Tesla estarà a punt per començar.
    • Si la bobina primària és de diàmetre suficient, es pot muntar la bobina secundària al seu interior.

Consells

• Per controlar la direcció de les bigues sortint del condensador secundari, col·loqueu objectes metàl·lics a prop del condensador, però sense tocar-lo. El feix s’arquejarà des del condensador fins a l’objecte. Si l'objecte té llum, com una làmpada incandescent o fluorescent, l'electricitat procedent de la bobina de Tesla l'encendrà.
• Per dissenyar i construir una bobina de Tesla eficient cal treballar amb equacions matemàtiques lleugerament complexes. Afortunadament, podeu trobar fàcilment les equacions i calculadores necessàries en línia per fer les matemàtiques implicades.

Advertències

• Fer una bobina de Tesla no és una tasca fàcil, tret que ja tinguis coneixements en enginyeria i electrònica.
• Els transformadors de neó sòlids, com els fabricats actualment, solen incloure un interruptor de circuit, de manera que no podran connectar la bobina.

Materials necessaris

• Transformador de potència (transformat en gas de neó).
• Condensadors ceràmics.
• Cargols metàl·lics.
• Ventilador o aspirador.
• Fil de coure esmaltat.
• Suports en forma cilíndrica o cònica.
• Objecte metàl·lic en forma d’anell o esfera.
• Finca metàl·lica per a terra.
• Pantalla (opcional).
• Amortidor de canells.