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8/11/2019 ANTE-PROYECTO BOBINA DE TESLA.docx

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LABORATORIO DE FISICA DE CAMPOS

BOBINA DE TESLA

PRESENTADO POR:

JESUS MERCADO VIDAL

YESID

JHONAURIS

DANIELA

ENTREGADO A:

ING.JAIME MARQUEZ

GRUPO:

MESA:

BARRANQUILLA, ATLANTICO

05/10/2014


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CONTENIDO

Pagina1. INTRODUCCIN 1

2. PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA 23. JUSTIFICACIN 34. OBJETIVOS 4

4.1. OBJETIVO GENERAL4.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

5. MARCO TERICO 56. DESCIPCION DEL PROYECTO 67. MATERIALES 78. PRESUPUESTO 89. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 910. BIBLIOGRAFIA 10


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1.INTRODUCCION

En este proyecto nos ayudamos del cientfico Nikola Tesla, un brillante ingeniero quevivi en la segunda mitad del siglo pasado y a principios de ste y que en 1891,

desarroll un equipo generador de alta frecuencia y alta tensin con el cual pensabatransmitir la energa elctrica sin necesidad de conductores.

Tesla es el inventor de la corriente trifsica y de los motores de induccin, que muevenen el presente todas nuestras industrias. En 1891 patent lo que un da podraconvertirse en su ms famosa invencin: la base para la transmisin inalmbrica decorriente elctrica, conocido como la Bobina Transformadora Tesla.

Entre sus logros figuran la invencin de la radio, el motor de corriente alterna, luchabapor la investigacin de un estndar elctrico, la lmpara de pastilla de carbono (luz dealta frecuencia), el microscopio electrnico, un avin despegue y aterrizaje vertical, laresonancia, el radar, el submarino elctrico, Bobina de Tesla, Rayo de la muerte,control remoto, Rayos X, mtodos y herramientas para el control climtico, transmisinde video e imgenes por mtodos inalmbricos, transferencia inalmbrica de energa,sistemas de propulsin de medios electromagnticos.

En el siguiente trabajo se observara todo lo relacionado sobre La Bobina Tesla desde

su invencin hasta su construccin del mismo, se explicara cmo funcionan losdiferentes elementos elctricos en la bobina de tesla. Se percibir diferentes diseosde la bobina de tesla, principios bsicos y funcin de cada uno de los elementos que lacomponen como lo son el transformador de alta tensin, la bobina RFC o de Choke, elcondensador o capacitador, explosor, bobina primaria y bobina secundaria.


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2. PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema consiste en la demostracin de que el aire sirve como conductor deelectricidad por medio de la bobina de tesla, es decir que no es necesario implementar

cables, aqu podemos observar la creacin de descargas elctricas que simulan rayos(coronas elctricas), el cual generara alta frecuencia y alta tensin con los que sepuede proyectar y trasmitir la energa elctrica sin necesidad de un conductor, esto lopodemos ver colocando un foco a una distancia en la que esta pueda llegar atransmitir la electricidad provocando que este se encienda, simule un rayo.


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3. JUSTIFICACION

Escogimos este proyecto porque en el observamos el magnetismo y la electricidad yun poco de mecnica, estos conceptos son parte de mi profesin y en l se aplica lo

que es la electricidad. La bobina tesla es un aparato muy ingenioso ya que paraconstruirlo necesitaramos varios componentes elctricos.

Lo que ms nos llam la atencin en la bobina tesla es cuando la electricidad seconvierte en ondas electromagnticas que pueden viajar por el espacio sin necesidadde un conductor y con este invento podemos saber bien como se construye y tambincomo funciona y de all crear nuestra bobina de tesla con algunos materialesreciclados.


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4. OBJETIVOS

4.1 OBJETIVOS GENERALES.

Diseo y construccin de un prototipo de una bobina de tesla para ellaboratorio de Electrnica de IU Pascual Bravo, para fortalecer el aprendizaje y lademostracin prctica de como transportar energa de forma inalmbrica.

4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS.

Construccin de un transformador elevador de voltaje de 220V a 8000V. Diseo del circuito oscilatorio del condensador y la bobina. Diseo y construccin de los terminales.

Diseo de dispositivos de proteccin y seguridad.


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5. MARCO TEORICO

La Bobina de Tesla es un generador electromagntico que produce altas tensiones deelevadas frecuencias (radiofrecuencias) con efectos observables como sorprendentes

efluvios, coronas y arcos elctricos.

Los principales componentes de la Bobina de Tesla son: transformador, condensador,explosor, bobina primaria, bobina secundaria, toroide y la RFC o bobina de choque. Enla Figura 1 se puede observar perfectamente las componentes y el esquema elctricode la Bobina de Tesla.

Figura. 1 componentes y esquema elctrico

Su nombre se lo debe a Nikola Tesla, un brillante ingeniero que vivi en la segundamitad del siglo pasado y a principios de ste y que en 1891, desarroll un equipogenerador de alta frecuencia y alta tensin con el cual pensaba transmitir la energaelctrica sin necesidad de conductores.

CORRIENTE ALTERNACorriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan cclicamente.


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BOBINASSi tomamos un conductor, por ejemplo un alambre y lo enrollamos, formamos unabobina; si hacemos que fluya una corriente por ella se establecer un poderoso campomagntico. La corriente establece un campo magntico.

Bobina Primaria: La bobina primariatiene forma de una espiral plana. Yestar soportada en una plancha decualquier material aislante (madera,metacrilato u otros ms econmicos), suforma ser cuadrada con un espesor de8mm .

Bobina Secundaria: De la bobina

secundaria se podra decir que es elinducido del sistema, puesto que debidoa las variaciones en el flujo del campomagntico creado por la bobina primariase inducira en ella altos voltajes.Para un buen funcionamiento deber deestar lo suficientemente aislada del restode componentes, de forma que no saltenarcos de voltaje hacia el circuito primarioy tambin en lo referente a las

conexiones. En el trabajo se va utilizar una bobina solenoide de 500 espiras de hilo decobre de dimetro =0,7mm sobre un tubo de PVC de =9cm.


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CAPACITORUn capacitor est compuesto de dos placas metlicas separadas por un dielctrico. Sufuncin es almacenar cargas elctricas. El material aislante que separa las placas sellama dielctrico y generalmente se usa aire, vidrio, etc.

EXPLOSOR. Un explosor consiste de dos electrodos separados por aire. Normalmente se usan enmedia y alta tensin de manera que el aire acta como una resistencia. Cuando haysuficiente diferencia de potencial entre los dos electrodos, la electricidad salta. Su

funcin en una Bobina Tesla es variar la frecuencia de la bobina primaria para llegar ala frecuencia resonante. En continuacin En el proyecto se va utilizar un explosor de 8electrodos formando 4 saltos regulables.

FRECUENCIAEs el nmero de oscilaciones o ciclos que ocurren en un segundo.


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RADIOFRECUENCIASe le llama radiofrecuencia a las corrientes alternas con frecuencias mayores de los50,000 Hz.

TOROIDE.La toroide es un cuerpo metlico en forma de anillo. Su funcin es facilitar el salto delos arcos voltaicos y tener una reactancia capacitiva igual a la reactancia inductiva dela bobina secundaria a la frecuencia resonante.

BOBINA DE CHOQUE.

Se define una bobina de choque como un componente positivo, diseado para dar una

opcin al paso de la corriente alterna muy potente a un rango de frecuenciadeterminada, al mismo tiempo, se impide el paso hacia cierta parte del circuito decorriente alterna, y a la par permite el paso de corriente continua.

Una vez tengamos la bobina de tesla funcionando a la perfeccin podremosprofundizar y experimentar de una mejor forma todas las aplicaciones que esta puedellegar a tener, estos son unos de los experimentos que se pueden realizar:

El experimento con energa inalmbrica consiste en acercar a la toroide un

fluorescente o una bombilla de bajo consumo. Como resultado el fluorescente obombilla de bajo consumo se enciende a una cierta distancia sin que salten arcosvoltaicos, se transmite energa suficiente para encenderlo sin cables.

Otro experimento es de acerca los suficiente una bombilla incandescente de filamentopara que salten arcos voltaicos. Como resultado dentro de la bombilla saltan arcosvoltaicos hacia el vidrio creando una lmpara de plasma bastante espectacular.

El tercer experimento se trata de acercar una pieza de cobre a la toroide. Comoresultado saltan arcos voltaicos de gran longitud y alta frecuencia.

OSCILADOREs un circuito electrnico capaz de generar corrientes alternas de cualquier frecuencia.

TRANSFORMADOR

Mquina elctrica que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito elctricode corriente alterna, manteniendo la frecuencia.


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Los transformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccinelectromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas estncubiertas generalmente por alambre de cobre dulce. Las bobinas se denominanprimarias y secundarias segn correspondan a la entrada o salida del sistema en

cuestin.

DESCRIPCIN TCNICA DEL PROYECTOExisten muchos trabajos donde se est experimentando en parte terica de la Bobinade Tesla sobre las posibilidades de transportar energa de forma inalmbrica. Esteproyecto consiste en el diseo e instalacin de la bobina de tesla en el laboratorio deelectrnica de la IU Pascual Bravo con el objetivo de experimentacin.

Para la construccin del dispositivo se utiliza un transformador elctrico, el cualincrementa un voltaje de entrada mediante una bobina llamada primaria a un voltaje desalida, llamado secundario. Lo interesante de todo es que el voltaje de salida nodepende de la cantidad de alambre del secundario, tal como los transformadoresconvencionales. Con este transformador especial se produce u na condicin deresonancia. El circuito elctrico del tanque del inductor primario incluye un capacitorque resuena a una frecuencia fija dependiendo de los valores de capacitancia e

inductancia. Para que las cosas funcionen, el primario tiene una gran capacitancia yuna pequea inductancia. Para que se tenga la misma frecuencia, nuestro secundariotiene una pequea capacitancia (el toroide) y una gran inductancia (bobina). Adems,se provee el voltaje a la bobina primaria a la misma frecuencia de resonancia. Elvoltaje de alta frecuencia se logra cargando un capacitor hasta que llega a un voltajeque se divide a travs del aire por un par de terminales. La distancia entre losterminales se ajusta hasta que se obtenga la frecuencia correcta.


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Construccin de las bobinas A 0.5 cm de la parte superior de la botella de plstico, se hacen 3 orificios pequeosseparados 1 cm; en el otro extremo se hacen solamente 2 orificios. En un orificio delextremo inferior se mete el alambre de cobre calibre 22 y se saca por el otro orificio, se

hace un pequeo amarre dejando 30 cm para conectar en la parte inferior (quitarle elesmalte a 2cm con un cter) y con la otra parte de amarre se comienza a enrollar deforma continua y uniforme hasta llegar al otro extremo (se sugiere poner cinta de aislarpara evitar que se deshaga). Al llegar a otro extremo, meter la punta del alambre por elprimer orificio, sacarlo por el segundo y finalmente meterlo por el tercero y sacar lapunta por la boca de la botella. Hacerle una pequea perforacin a la tapa. Introducirel alambre por la tapa y cerrar la botella. Realizar un bobina de 10 vueltas con ayudade un lpiz, dejar un pedazo despus de la bobina de 3 cm. Quitarle 2 cm de esmalteal alambre.

Quitar los pedazos de cinta de aislar y cubrir las puntas ya sin esmalte y aplicar unacapa de laca. Dejar secar y quitar la cinta aislante que cubre las puntas.

Con el alambre de cobre calibre 10, se hace una bobina (L1) de 12 cm de dimetrocon tantas espiras como alcance el alambre.

Se fija la botella de la parte inferior con la pija larga (3/16 x 2 in) a la tapa de 13 cm dedimetro y al acrlico, esto se puede hacer incrustando la pija desde la parte posteriorde la base rectangular de acrlico. Sobre la bobina de la botella se coloca la bobina depocas espiras.

Construccin del explosorSe les hace un orificio ms grande a los disipadores, de tal manera que entren los

tornillos de cabeza de coche. Se les pone los tornillos con las tuercas y las rondanas.Se fijan los disipadores al acrlico de tal manera que se encuentren las cabezas de lostornillos, estos se ajustan hasta una separacin aproximada de menos de 1mm paraque se produzca la chispa. Esto nos va a servir como un explosor (EX). No conectarhasta el final.

Construccin del capacitorSe cortan las hojas de acetato 4 hojas iguales de 14 x 10.7 cm (aproximadamente). Se

cortan 11 rectngulos de aluminio para repujado de 9 x 15 cm. Se colocan dos


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rectngulos de acetato y encima de estos un rectngulo de papel aluminio, este ltimose coloca de manera que sobresalga 4 cm por el lado ms corto del acetato.

Enseguida se colocan otras dos hojas de acetato y encima de estas otro papel

aluminio de manera que tambin sobresalga 4cm pero de lado contrario al anteriorpapel aluminio. Se coloca nuevamente otras dos hojas de acetato y encima otroaluminio sobresaliendo 4 cm pero nuevamente del lado contrario que el papel aluminioanterior. Se repiten los pasos anteriores hasta acabar con las hojitas, enseguida decolocan los vidrios en las orillas. A 1.5cm de cada extremo de las tiras de madera seles hace un orificio de 3/16 in. Se colocan dos tiras por encima de los vidrios losorificios de los extremos y los otros de abajo deben coincidir. Se colocan los tornillosde 3/16 x 1 y in en los orificios y se colocan las tuercas enroscndolas ligeramente.

Se dobla a la mitad las lminas de aluminio, hacindoles un orificio en medio para quepor ah entre el cable, se colocan como pasadores a los aluminios de capacitorrespectivamente, se doblan de la parte superior e inferior. Al ngulo se le hacen cuatroorificios de tal manera que se puedan fijas a las tiras de madera y al acrlico. Se forrael ngulo con aluminio y se fija con tornillos y tuercas de 10/32 in. Se toma el capacitorse quitan dos tuercas de dos de los extremos de las tiras de la parte inferior y semeten los tornillos en el ngulo, procurando apretar el capacitor para que no sedesbarate. Se enroscan las tuercas fuertemente. El capacitor debe quedar sujeto alngulo.

Se fijan los portafusiles al acrlico y se hace un orifico de 1 cm de dimetro a 1 cm delas terminales de dos de ellos.Fijar el acrlico al triplay de madera dejando 1 cm en las orillas y del otro ms de 10cm.

Se hacen las conexiones de acuerdo al diagrama:Conectar con un pedazo de cable de un disipador al capacitor. Con otro cable de laotra terminal del capacitor a la bobina primaria (en la parte superior). En el extremoinferior de la bobina primaria se conecta con un cable al otro disipador, de estedisipador conectar el alambre inferior de la bobina secundaria. Se fija el transformadorT1 al triplay y los cables de salida del secundario, cables rojos de ste, se conectan alos disipadores, con pijas, que forman parte del explosor.


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Se conecta la clavija al cable dplex y este se mete por el orificio que se encuentra junto a los portafusiles y se conectan a las terminales de estos, se sueldanperfectamente. Se une un cable que sale por la terminal de unos portafusiles alinterruptor y el otro tiro a un cable del transformador. El otro cable del transformador al

receptculo y la otra conexin a los portafusiles. Se coloca el foco y los fusibles.


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6. MATERIALES

Transformador Primario de 115 V, Secundario de 1500V, 50VA (Volts-Amper),30 mA .

Para el embobinado. 1 tubo de PVC de pulgada y media, por 22 cm de largo.

100 metros de cobre esmaltado calibre 22.

3 metros de cobre calibre 8 (cubierto con aislante).

Explosor 2 tornillos cabeza de coche de 1/4 de dimetro por 2 pulgada de largo. 2 ngulos de aluminio

4 tornillos para madera

Capacitor 6 hojas de papel acetato (Tamao carta).

Papel aluminio dos cuadros de vidrio de 15 cm x 15 cm (OPCIONAL).

40 Cm de cobre cubierto con aislante calibre 12 (Conexin con el explosor).

Materiales para las conexiones Foco "bombillo" de 100W. Rectngulo para el foco "soquet", "plafn". Cinta negra.

2 metros de cable dplex.

Clavija (Para conectar con el dplex). Silicona Lquida.


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7. PRESUPUESTO

ELEMENTO CANTIDAD COSTOTransformador 1 80.000

Bobinas 2 35.000Toroide 1 7.000Explosor 1 4.500

Capacitores 1 12.000Madera 1 9.000

Cable dplex 1 metro 2.800Foco 2 3.000

Cable cobre 100 m calibre 22 y 3 m calibre 8 42.000Tubera PVC 12 cm 8.000


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8. CRONOGRAMA.

AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE

ACTIVIDAD 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4Recoleccininformacin X X X XConstruccincada 1 de loscomponentes

X X X X XConstruccinbase para labobina

XEntregaAnteproyecto XDiseo totalde la bobina

XPresentacindel proyecto x


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9. BIBLIOGRAFIA.

http://www.cientificosaficionados.com/tesla/tesla1.html http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-generador-electrico/

http://www.ea1uro.com/eb3emd/Bobina_de_Tesla/Bobina_de_Tesla.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla

http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de _energ%C3%ADa

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-

inalambrica---Te-explico.html
http://www.cientificosaficionados.com/tesla/tesla1.htmlhttp://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-generador-electrico/http://www.ea1uro.com/eb3emd/Bobina_de_Tesla/Bobina_de_Tesla.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nikola_Teslahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15085183/Tesla-Energia-inalambrica---Te-explico.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nikola_Teslahttp://www.ea1uro.com/eb3emd/Bobina_de_Tesla/Bobina_de_Tesla.htmhttp://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-generador-electrico/http://www.cientificosaficionados.com/tesla/tesla1.html

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