Small Tesla Coil
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The small tesla coil features:
Secondary: 2 3/8" diameter PVC with 1000 turns of 30 gauge magnet wire
Primary: 11 turns of 1/4" copper water tubing wound in a 45 degree cone
Toroid: machined aluminum baby toroid (3.2 x 1.1) / needle point
Capacitor: 4800 pF 10KV; 16 Cera-mite 1200 pF 5KV laser pulse caps (2x8)
Spark Gap: adjustable double copper pipe (1" diameter)
Power: Actown 4KV, 30ma neon sign transformer
The primary is mounted on the base of the secondary and slides to adjust the coupling. The unit stands 17 1/2" tall.
Medium Tesla Coil
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The Medium Tesla coil is 25" tall with a base that is 18" x 24".
The 4"x22" secondary is PVC wound with #26 magnet wire.
The flat-spiral primary is 1/4" copper water tubing, tuned with a clamp.
The spark gap was two copper tubes dangled in the air from wires (pix with the arc light at the base).
Then, a 7-segment static gap with ceramic-tile containment box was constructed.
The cap is a 0.02 uF @45 KV Maxwell.
The toroid is a 12" x 3" spun aluminum from Information Unlimited.
The power supply is one 15KV / 60 mA FranceFormer Neon Sign Transformer.
The base is connected to an 8' ground rod using a thick copper jumper cable.
The sparks are about 36" long, which is about 500
http://www.tb3.com/tesla/mediumcoil/coil.html
http://www.tb3.com/tesla/teslalinks.html
http://www.amazing1.com/
http://jlnlabs.online.fr/plasma/gmr/index.htm
Como construir una bobina de Tesla Introducci´
on:
La Bobina
de Tesla es un generador electromagn´etico que produce altas tensiones de elevadas
frecuencias (radiofrecuencias) con efectos observables como sorprendentes efluvios,
coronas y arcos el´ectricos.
Su
nombre se lo debe a Nikola Tesla, un brillante ingeniero que vivi´
a.
o en la segunda mitad del siglo pasado y a principios de ´este y que
en 1891, desarroll´
b.
o un equipo generador de alta frecuencia y alta tensi´
on con
el cual pensaba transmitir la energ´ıa el´ectrica sin necesidad de conductores.
Aunque
esta idea no prosper´asica y de los motores
o, Tesla es el inventor de la corriente trif´de inducci´
on, que mueven en el presente todas nuestras industrias.
La
Bobina de Tesla causa gran impresi´
on por
su espectacularidad y provoca inter´es por conocer su funcionamiento; una
excelente manera de comprenderla y disfrutarla resulta mediante la construcci´
on de una bobina
propia.
Conceptos B´
asicos:
Capacitor o condensador
a
compuesto de dos placas met´onUn capacitor est´alicas separadas por un
diel´ectrico. Su funci´es almacenar cargas el´ectricas. El material aislante
que separa las placas se llama diel´ectrico y generalmente se usa aire, vidrio,
mica, etc. Si dos placas cargadas electricamente estan separa
´das
por un material diel´ectrico, lo unico que va a existir entre dichas placas es
la influencia de atracci´
on a
trav´es de dicho diel´ectrico.
Capacidad el´
ectrica
Se define como la propiedad que
tienen los capacitores de almacenar cargas el´ectricas. La unidad fundamental
de la capacidad es el farad o faradio (F); los subm´
ultiplos
de esta unidad son los microfaradios (millon´esimos de farad), picofaradios,
etc.
Inductor o bobina
Descripci{on: Si
tomamos un conductor, por ejemplo un alambre y lo enrrollamos, formamos una
bobina; si hacemos que fluya una corriente por ella se establecer{a un
poderoso campo magn´etico equivalente al que tiene una barra de acero imantada,
con sus polos norte y sur. Es posible demostrar que el flujo de corriente que
pasa por un conductor est´nado
a
acompa˜por efectos magn´eticos: la aguja de una brujula, por ejemplo, se desvia
de su posici´
on normal, nortesur, en presencia
de un conductor por el cual fluye una corriente. La corriente, en otras
palabras, establece un campo magn´etico.
Si ahora hacemos que por dicha bobina circule una
corriente alterna (en la que los electrones on) de alta frecuencia
(radiofrecuencia), se establecer´
cambian
de direcci´a un campo magn´etico variable. Si en presencia de dicho campo
magn´etico variable colocamos otra bobina (bobina secundaria), en esta se
”inducir´una corriente el´ectrica similar a la de la bobina primaria.
a¨
Inductancia el´
ectrica
Se define
como la propiedad de una bobina que consiste en la formaci´
on de
un campo magn´etico y en el almacenamiento de energ´ıa electromagn´etica
cuando circula por ella una corriente el´ectrica. La unidad fundamental de la
inductancia es el Henry (H); los subm´
ultiplos
de esta unidad son los milihenry (mil´esimas de henry), microhenry, etc.
Frecuencia
Es el
n´
umero
de oscilaciones o ciclos que ocurren en un segundo. La unidad fundamental de la
fecuencia es el Hertz (Hz) y corresponde a un ciclo por segundo.
Radiofrecuencia
Se le llama radiofrecuencia a las
corrientes alternas con frecuencias mayores de los 50,000 Hz.
Oscilador
Es un circuito electr´
onico
capaz de generar corrientes alternas de cualquier frecuencia.
Frecuencia natural
Todos los objetos el´
asticos
oscilan cuando son excitados por una fuerza externa (una barra met´
alica
al ser golpeada oscila, emitiendo un sonido caracter´ıstico). La frecuencia a
la que un objeto el´on. Si a dicha ba
astico oscila libremente es llamada su frecuencia
natural de oscilaci´rra oscilante acercamos otra barra identica, la segunda
barra comenzar´
a a
oscilar a la misma frecuencia, excitada por la primera; esto es que la segunda
barra habr´
a
resonado con la primera. En el caso de las oscilaciones electromagn´eticas, se
presenta el mismo fen´
omeno
que es justamente el hallazgo realizado por Tesla y aplicado a su bobina.
Tesla construy´
a.
o un circuito oscilador (un capacitor conectado en paralelo con una
bobina ) que llam´
b.
o primario y a ´el acerco una bobina secundaria cuya frecuencia
natural de oscilaci´
on
fuese la misma que la del circuito primario; de la relaci´
on
de vueltas entre el primario y el secundario depende el voltaje obtenido.
Construccion
de una Bobina de Tesla
Materiales:
una
botella de pl´
astico, de alcohol o de agua destilada de un
litro (8 cm. de diametro por
20 cm. de alto)
100 metros de alambre de cobre esmaltado, calibre 22
3 metros de alambre de cobre forrado de pl´
100 metros de alambre de cobre esmaltado, calibre 22
3 metros de alambre de cobre forrado de pl´
astico calibre 8 2 metros de cable d´
uplex
calibre 16 un transformador pri 125[V], sec 1500 Volts 50 VoltsAmpere (VA)
30mA (tipo Tesla) dos clavijas un foco de 100 Wats a 125 Volts Recept´
aculo
para el foco interruptor de un polo, un tiro para 125 Volts un Rect´
angulo de triplay de 19mm. por 20cm. por 44cm ........(A) un
Rect´
angulo de triplay de 19mm. por 7cm. por 15cm. ........(B) una
Rueda de triplay de 19mm. por 15 cm. de di´
ametro ........(C) 2 tornillos de cabeza de coche de 1/4 de
pulgada de di´
ametro por 2
pulgadas de largo 4 Tuercas para tornillos de 1/4 de pulgada 2 Rondanas para
tornillos de 1/4 de pulgada 8 pijas fijadoras de 1/8 x 1/2 pulgada 2 pijas fijadoras
de 5/32 x 3/4 pulgadas 4 pijas fijadoras de 1/8 x 1 pulgada 4 pijas fijadoras de
3/16 x 3/4 pulgadas una pija fijadora de 3/16 x 2 pulgadas 4 tornillos de 10/32
x 1/2 pulgada
5
4 tornillos de 3/16 x 1/2 pulgadas
6 hojas de acetato para copias tama˜
6 hojas de acetato para copias tama˜
no
carta
2 vidrios de 10x10 cm. y 3 mm. de espesor
1 metro de papel aluminio
4 tiras de madera de 2x1 cm. x 15 de largo ........(D)
2 vidrios de 10x10 cm. y 3 mm. de espesor
1 metro de papel aluminio
4 tiras de madera de 2x1 cm. x 15 de largo ........(D)
´
Angulo de aluminio de 2,5 x 2,5 x 12,5 cm. de
largo calibre 22 ........(E)
´
´
Angulo de aluminio de 4 x 3 x 8 cm de largo
calibre 18 ´
o 20 ........(F)
L´
L´
amina de aliminio
de 7x8 cm calibre 26 ........(G)
Algunos de los materiales en la lista tienen
clave y en el desarrollo la letra viene entre par´entesis indicando el material
correspondiente.
Herramientas
necesarias:
Destornillador plano y de cruz
Pinza de corte y pinza de punta
Tijera
Regla graduada
Taladro
Arco y cegueta
Lija
Pinza de corte y pinza de punta
Tijera
Regla graduada
Taladro
Arco y cegueta
Lija
Desarrollo:
A 0.5 cm de la parte superior de la botella de
pl´nos separados 1
astico, se hacen 3
orificios peque˜cm; en el otro extremo se hacen solamente 2 orificios. En uno de
los extremos se mete el alambre de cobre alibre 22 y se enrrolla de forma
continua hasta llegar al otro extremo, dejando 20 cm de alambre al inicio y al final
y se hace una peque˜na bobina en el extremo superior (electrodo).
Con el alambre de cobre calibre 8, se hace una
bobina (L1) de 12 cm de diametro con 6 espiras, dejando 8 cm al inicio y 20 al final.
A
(C) se fija la botella con una pija larga (3/16 x 2”) que pasa hasta (B), esto
se puede hacer inscrustando la pija desde la parte posterior de la base
rectangular (A). Sobre la bobina de la botella se coloca la bobina de pocas
espiras.
Se corta el (F) a
la mitad para obtener dos peque˜angulos de igual medida. Se hace un
nos ´orificio de
1/4 de pulgada a 2.5cm de altura en la parte de 4cm de largo de cada ´
angulo. En cada
orificio se coloca un tornillo (cabeza de coche) con una tuerca y se le pone la
roldana con la otra tuerca. Los ´
angulos se fijan a
(B), esto se hace colocando 2 pijas de 1/8 x 1/2 pulgada en las partes no
perforadas de ambos ´on de 3cm de tal
angulos. Estos se fijan
con una separaci´forma que las cabezas de los tornillos se encuentren y estos
se ajustan hasta una separaci´
on aproximada de
menos de 1mm para que se produzca la chispa. Esto nos va a servir como un
explosor (EX), el cual se fija a (A) con las pijas de 1/8 x 1 pulgadas (Cuidado con tocar las puntas del
secundario del transformador, cables rojos!). No conectar hasta el final.
Construcci´on del capacitor:
Se cortan las hojas de acetato en cruz y quedan
4 hojitas iguales de 14 x 10.7 cm. Se cortan 11 rect´angulos de acetato y
angulos de papel
aluminio de 9 x 15 cm. Se colocan dos rect´encima de estos un rect´ultimo se
coloca de manera que sobresalga
angulo
de papel aluminio, este ´4 cm por el lado m´as corto del acetato.
Enseguida se
colocan otras dos hojitas de acetato y encima de estas otro papel aluminio de
manera que tambi´en sobresalga 4cm pero de lado contrario al anterior papel
aluminio. Se coloca nuevamente otras dos hojitas de acetato y encima otro
aluminio sobresaliendo 4 cm pero nuevamente del lado contrario que el papel
aluminio anterior. Se repiten los pasos anteriores hasta acabar con las
hojitas. A 1.5cm de cada extremo de (D) se les hace un orificio de 3/16 pulgadas.
Se colocan dos (D) por encima de todas las capas a 3cm de los extremos de estas
y las otras dos por debajo de las capas, de manera que los orificios de (D)
coincidan. Se colocan los tornillos de 3/16 x 1 y 1/2 pulgadas en los orificios
y se colocan las tuercas enrosc´
andolas
ligeramente.
Se cortan (G) a la
mitad y las partes resultantes se doblan a la mitad. Estas serviran como
pasador para mantener unidas las placas de papel aluminio de cada extremo. Al
(E) se le hacen dos orificios de 3/16 pulgadas con una separaci´
on de 7cm. Se
hacen otros dos orificios del lado no perforado para fijarlo a (A) con dos pijas.
Se toma el capacitor se quitan dos tuercas de dos de los extremos de (D) y se
meten los tornillos en el (E), procurando apretar el capacitor para que no se
desbarate. Se enroscan las tuercas fuertemente. El capacitor debe quedar sujeto
al ´angulo (Ver fotograf´ıa).
Se cortan dos pedazos
de 20 cm de largo del sobrante de alambre calibre 22; se lijan 4cm de los
extremos de cada alambre y se colocan en los extremos del capacitor. Se conecta
el capacitor (C1) a una de las puntas de la bobina primaria L1 (de alambre
calibre 8) y la otra punta a una de las placas del explosor. Se conecta la
punta inferior de la bobina secundaria L2 (la de mayor n´
umero de vueltas)
a la otra placa del explosor. (Ver diagrama)
Se fija el
tansformador T1 a (B) y los cables de salida del secundario, cables ROJOS de
´este, se conectan a los ´
angulos que forman parte del explosor.
Se conecta la
clavija al cable d´aculo. Se une uno de los cables del inte
uplex y este al recept´rruptor (1) (INT) con el cable d´
uplex y el otro
cable con una de las entradas del transformador T1 (cables negros), la otra
entrada se conecta al recept´
aculo y se coloca
el foco (F) de 100w (este foco servir´atico) Se fija el recept´
a como resistor,
como se ve en el diagrama esquem´aculo con las pijas. Ahora la Bobina de Tesla est´
a lista para funcionar!
* CUIDADO con tocar los cables
ROJOS del transformador.
Funcionamiento:
El transformador
T1 carga al capacitor C1 y se establece una diferencia de potencial muy grande
(alta tensi´
on) entre las placas de ´este. El voltaje tan elevado es
capaz de romper la resistencia del aire haciendo saltar una chispa entre los
bornes del explosor EX.
La chispa descarga
el capacitor C1 a trav´es de la bobina primaria L1 (con pocas espiras)
estableciendo una corriente oscilante. Enseguida el capacitor C1 se carga
nuevamente repitiendo el proceso. As´ı resulta un circuito oscilatorio de
radiofrecuencia al que llamaremos circuito primario.
La energ´ıa
producida por el circuito primario es inducida en la bobina secundaria L2 (con
mayor n´
umero de vueltas)
la cual es resonante a la frecuencia natural del primario, esto es, que oscila
a la misma frecuencia en que est´
a trabajando el circuito primario. El circuito oscilante
secundario se forma con la inductancia de la bobina secundaria L2 y la
capacidad distribuida en ella misma.
Finalmente este
circuito oscilante secundario produce ondas electromagn{eticas de muy alta frecuencia y voltajes muy
elevados. Las ondas que se propagan en el medio hacen posible la on de los
gases en su cercan´ıa y la realizaci´
ionizaci´on de diversos experimentos.
Experimento:
Si se acerca un
foco com´
un y corriente al
electrodo superior de la bobina de alto voltaje L2, se observar´ampara fluores
an los efluvios
internos provocados por la radiofrecuencia (RF).Una l´a tambi´en al acercarla;
lo mismo con un tubo de ne´
cente encender´on.
Se puede provocar
una chispa de RF tomando un objeto met´
alico oprimido FUERTEMENTE con los dedos y acercando su extremo al
electrodo superior de la bobina; si no se oprime fuertemente, el arco puede
quemar la piel.
CUIDADO!
No acercar aparatos electr´on de
onicos a la bobina. La alta tensi´
radiofrecuencia quema los circuitos transistorizados. El
transformador y la bobina producen una tensi´
radiofrecuencia quema los circuitos transistorizados. El
transformador y la bobina producen una tensi´
on
muy alta y por ningun motivo deben tocarse con las manos.
´
ATENCION !
Es preciso que las primeras
pruebas y experimentos se realicen bajo la supervisi´
on de un profesor o una persona mayor conocedora de los
peligros que representan los altos voltajes.
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