BOBINA DE TESLA

¡¡¡ATENCIÓN, MONTAJE MUY PELIGROSO!!!

Este primer montaje es un clásico entre los seguidores aficionados a los descubrimientos del Sr. Tesla. Muy popular la "Tesla Coil" en paises como EE.UU., Gran Bretaña, Alemania, Rusia...donde frecuentemente se celebran concursos denominados "Teslathons", en los que compiten todo tipo de configuraciones relativas a este tipo de bobinas.

 

A grandes rasgos podemos describir a la Bobina de Tesla como una especie de transformador resonante de alta frecuencia. Si bien lo consideramos un transformador por constar de circuitos independientes acoplados formados por bobinas y tener una elevada salida de tension respecto a su circuito primario, no es un transformador convencional (dejando de lado sus formas y dimensiones) por varias cuestiones:

Primero por funcionar a relativa alta frecuencia y que viene determinada por la frecuencia de resonancia del circuito primario. Su frecuencia de trabajo suele ser del orden de varios  Khz. (lo normal es que se muevan entre 80 y 400Khz. dependiendo de su tamaño). La frecuencia  de los transformadores convencionales suele ser de 50 ó 60 Hz., aunque existen algunas excepciones como por ejemplo los que se emplean en fuentes conmutadas que sí van a frecuencias superiores.

Segundo por constar de elementos capacitivos para provocar la resonancia; en los transformadores convencional masivos no encontraremos condensadores porque no son necesarios para que  funcionen normalmente. La Bobina de Tesla sin capacitores se comportaría como una bobina de inducción de bajo acople y frecuencia de funcionamiento idéntica a la de la fuente de alimentación de entrada al circuito primario. Es sabido que la fuente de alta tensión de alimentación de estas bobinas suelen ser los típicos transformadores de los grandes carteles de tubos de neón que son del tipo convencional y funcionan a 50 ó 60 Hz., como ya mencionamos, pero esa alta tensión a baja frecuencia sólo se encarga de cargar el condensador de alto voltaje del circuito primario hasta su valor de pico y que luego se descargará a través del "spark gap" sobre la bobina primaria, provocando oscilaciones de alta frecuencia. Es necesaria la presencia del citado descargador en estas bobinas tradicionales, elemento no presente en los transformadores convencionales ni en las Bobinas de Tesla "electrónicas".

Tercero por su grado de acoplamiento y la ausencia de un núcleo o de un circuito magnético cerrado. La ausencia de núcleos ferromagnéticos es necesaria por la elevadísima tensión de salida que presenta el circuito secundario, las bobinas están dispuestas en el aire o sobre superficies muy aislantes para evitar en lo posible las descargas eléctricas entre sus componentes. El grado de acoplamiento entre los dos circuitos suele ser bajo y está comprendido entre el 10 y el 25-30% como mucho, esto es aplicable a las configuraciones típicas. Normalmente el acoplamiento más bajo se emplea en las bobinas de mayor tamaño y potencia. En los transformadores convencionales con núcleo ferromagnético el grado de acoplamiento está proximo al 100%, necesario para un buen rendimiento y en los que no existen grandes peligros de arcos voltaicos entre sus devanados si su aislamiento está bien siseñado y su uso es el normal. Podríamos enumerar más diferencias, pero éstas son las más reseñables.

 

Corría el año 1899 y el buen Sr. Tesla experimentó con estos tipos de bobinas en diversas configuraciones para tratar de transmitir energía eléctrica sin necesidad de conductores y de forma gratuita, toda una declaración de intenciones por parte de este genio, pero que se daba de bruces con el mundo real comandado por el capital. Desarrolló una gran bobina emisora y varios prototipos de bobinas receptoras sintonizadas en Colorado Springs, donde consiguió transmitir energía sin cables usando la atmósfera y la tierra como conductores.

 

Nikola Tesla y su laboratorio en Colorado Springs.
    
 

En cuanto a los tipos de bobinas, existen multitud de configuraciones tanto en corriente continua como en corriente alterna. Las originales de Tesla eran de C.A.. Asimismo con el desarrollo de la electrónica se han experimentado nuevas topologías, empleando válvulas termoiónicas o bloques transistorizados para dirigir el circuito primario. En estos casos la alimentación siempre será de C.C., necesaria en todo montaje electrónico típico.

La bobina que estoy preparando para este blog es de configuración  tradicional, concretamente se trata de una que funciona con corriente alterna y con descargador rotatorio asíncrono.

Los componentes esenciales de este montaje son:

-Fuente de alimentación de alto voltage.

-Descargador o "spark gap".

-Bobina primaria.

-Condensador primario de alto voltaje.

-Bobina secundaria.

-Carga capacitiva o condensador secundario.(Topload).

Esquema eléctrico típico de una Bobina de Tesla de corriente alterna.