En este proyecto vamos a realizar de forma improvisada (sin realizar cálculos) ya que después quiero hacer una versión bien sintonizada y analizar las diferencias entre una y otra.
El principio de funcionamiento es relativamente simple
Tenemos un circuito RLC resonante, donde podríamos analizarlo como un transformador de relación elevadora, donde tenemos una relación de transformación muy grande. Por ejemplo de 1:300, ya que por ejemplo tendremos unas 3 o 4 espiras de primario y unas 1000 de secundario.
Usualmente uno imagina que va a utilizar un transformador elevador cuando posee una tensión baja y se requiere elevar a un nivel mayor.
Pero en este caso, el primario (de pocas espiras) lo alimentaremos con alta tensión. Es decir, vamos a utilizar una fuente generadora de alta tensión (por ejemplo unos 10kV) y con ese nivel de tensión vamos a alimentar el primario,
Pero no podemos alimentar el primario asi nada mas, debemos ingresar estos 10kV en un circuito RLC o LC, en este caso vamos a eliminar la R (existe en los cables, conexiones, componentes, etc, pero vamos a eliminarlo para que sea mas sencillo).
Entonces, vamos a cargar el capacitor con alta tensión (estos capacitores deben soportar esta tensión y mas), una vez que los capacitores realicen su carga debemos descargarlo, entonces para ello vamos a usar un SparkGap o Explosor (esto es dos terminales a una determinada distancia para que se produzca la descarga eléctrica).
Una vez que la tensión en el capacitor alcanza un valor de tensión determinado, se descargara mediante este SparkGap, en el momento en donde se descarga, es el momento en donde se produce la FCEM en el primario Tesla, y se genera inducción en el secundario.
Los valores de inductancia y capacitancia para que el circuito entre en resonancia, es función tanto de estos compoenentes pasivos como también de la descarga eléctrica de los capacitores en el sparkgap, ya que si le dejamos una distancia corta el capacitor descargara mas rápido.
Hay mucho que calcular, pero en resumen este es el funcionamiento de base.
No nos olvidemos que el secundario Tesla también tiene un capacitor en paralelo, este capacitor es el mismo dieléctrico del aire (aunque parezca algo despreciable, hay que calcularlo para que sea un circuito resonante).
En el diagrama podemos ver la fuente de Alta Tensión, el SparkGap que debemos ajustar su distancia para ajustar la descarga de los capacitores (usualmente varios capacitores en serie de alta tensión).
La bobina primaria Lp y la bobina secundaria Ls, también podemos ver el Descargador de alta tensión, si dejamos el extremo del alambre de la bobina obtendremos la salida de alta tensión y alta frecuencia Tesla, pero si agregamos una bola (que sea una esfera sin puntas o lados rectos) realizaremos un capacitor electrostático que aumentara aun mas la tensión de salida.
Hasta aquí son solo bobinas y capacitores, pero tal vez algo complicado de obtener sea la fuente de alta tensión, en las bobinas tesla mas populares se suele emplear un transformador para lamparas de neon (esto proporcionan entre 10kV y 20kV, también entre una corriente de 10mA y 200mA) estos son bastante letales... hay que tener cuidado al utilizarlo.
Pero en mi caso no lo tengo, por lo que utilice un transformador estandar de 220V a 12V 300mA, que esta utilizado de forma invertida, es decir ingreso 12V y obtengo los 220V (esto es si utilizamos senoidal en la entrada de 12V).
En mi caso he utilizado un 555 con un transistor de potencia para hacer oscilar el primario de este transformador de 12 a 220V, entonces aqui no tenemos senoidal, tenemos una continua pulsante, entonces la tensión de salida ya son mas de 220V sino entre 1kV y 3kV aproximadamente.
Con esto ya podemos alimentar el circuito LC del primario Tesla.
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