5.Bobina de Tesla
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XXVll CONGRESO DE INVESTIGACIÓN CUAM- ACMor Bobina de Tesla Hernández Pedraza, Yehudi; Talavera Pérez, Diego; Legorreta Garnica, Emiliano. Profesores asesores: José Octavio Matias Rodríguez. Colegio Baden Powell Área de Construcción de Prototipos, Modalidad: Proyecto Escolar, Nivel Preparatoria/Bachillerato. Introducción Una bobina de Tesla, llamado así en honor a su inventor de origen croata Nikola Tesla, es un dispositivo generador de alta tensión hecha por unas cuantas turbinas de Tesla que crean descargas eléctricas con un alcance del de varios metros. Puede producir efectos visibles, también es considerado como un tipo de transformador resonante que genera energía, mediante el uso de un transformador de tipo tesla el cual servirá para transmitir la energía de las baterías hacia los cables conectados al foco, para transmitirle la energía de una manera amplificada siendo está más potente, para lograr el funcionamiento de dicha bobina. La energía será usada para darle el suficiente voltaje a un foco ahorrador y en caso de éxito total generara el cuarto estado de la materia, rayos de plasma. La bobina de Tesla causa gran impresión por su espectacularidad y provoca interés por conocer su funcionamiento; una excelente manera de comprenderla y disfrutarla resulta mediante la construcción de una bobina propia. Dentro del contenido de este texto, podrás conocer y aprender que es una bobina de tesla, que genera y como desarrollarla. También mostraremos al público mediante el uso de esta, lo que es un campo electromagnético y como se puede calcular. Tenemos como objetivo calcular la densidad de flujo magnético en el centro de una espira de corriente o bobina para determinar la fuerza magnética sobre un alambre conductor de corriente colocado en un campo conocido. Nuestro equipo plantea construir una bobina de tesla con el fin de mostrar al público como es posible transmitir energía sin la necesidad de un transmisor físico así como explicar las diferentes medidas de seguridad que se deben de tomar. Explicar y demostrar el uso y función de campos electromagnéticos. Nuestra Hipótesis es lograr prender un foco sin que esté conectado a una fuente de energía eléctrica o un conductor físico. Para entender que son los campos electromagnéticos se deben tener claros los conceptos de las ecuaciones que los rigen y éstas se encuentran reunidas en un conjunto con nombre Propio “Ecuaciones de Maxwell”. Ecuaciones de Maxwell Las ecuaciones de Maxwell son cuatro y su objetivo es describir los fenómenos que se presentan tras la unificación de los campos eléctricos y magnéticos en uno solo, “El Campo Electromagnético”. Ley de Ampere Esta ley describe como rodean las líneas de campo magnético a una superficie a través de la cual está pasando una corriente o existe un flujo eléctrico variable. Transformador, aquel que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito de corriente alterna. La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga total encerrada por esa superficie. La ley de Faraday describe como las líneas de campo eléctrico rodean cualquier superficie a través de la cual existe un flujo magnético variable y relaciona el campo eléctrico con la variación de campo magnético. El proceso de una Bobina de Tesla sucede cuando, la electricidad entra por la fuente CA domestica (127 o 220 voltios) y pasa por el transformador que eleva el voltaje a 12kv (12.000 voltios) luego la energía eléctrica llega al capacitor que contiene dicha energía, ya con su capacidad máxima, la suelta encendiendo el sparkgap (generador de arco eléctrico) produciendo un cortocircuito en el conductor que se envía al embobinado primario y después al secundario, donde el voltaje se eleva enviados alrededor del toroide produciendo la descarga eléctrica, visualmente en rayos y lo que interpretamos como electricidad inalámbrica. Metodología Este trabajo de investigación es de tipo experimental y demostrativo, en la cual desarrollamos varios procedimientos, tales como: Diseño de la estructura, operaciones para calcular el volumen de nuestra bobina, así mismo sacamos el voltaje que se producía al momento del funcionamiento de nuestro proyecto, además se elaboró cada una de las partes de dicho circuito de la Bobina por cada uno de los integrantes del equipo. Esta investigación permitirá demostrar y enseñar el funcionamiento de un circuito de una bobina de tesla, así como observar el rendimiento, y efecto que este produce sobre un foco ahorrador. Resultados Se demostró que la Bobina de Tesla puede producir un campo electromagnético con el cual se puede encender un foco o lámpara sin la necesidad de que esté conectado a un conductor físico, ya que en dicho campo electro magnético se producen unas ondas de energía que acaban transmitiéndose al foco o lámpara. Análisis de resultados Además de armar la Bobina de Tesla, logramos hacer los cálculos correctos para saber distintos componentes de esta Bobina de Tesla como son: la Densidad de flujo, el flujo magnético, Fuerza magnético sobre el conductor, y la capacitancia de dicha bobina. Logramos obtener los resultados esperados y planteados al invicto de este proyecto los cuales fueron: - Elaborar una Bobina de Tesla - Prender un foco con dicha bobina - No usar una fuente de energía diferente a la establecida. Observamos que al inicio se desarrolló un prototipo a menor escala, lo cual nos permitió obtener la información, de que la relación del flujo magnético está dada por el número de vueltas en el embobinado principal (Toroide) y el voltaje que el transformador convierte, así como un calentamiento sobre los conductores por lo que al desarrollar los cálculos, se pudo elaborar el prototipo con mayor escala, sin tener el sobrecalentamiento en los conductores y falla en el transformador. Conclusión Se lograron los resultados planteados desde el principio de este proyecto, ya que se construyo la Bobina de Tesla, y mediante dicha Bobina podemos encender un foco y una lámpara, sin la necesidad de que estén en contacto a un conductor físico, hasta por un minuto continuo. Bibliografía http://www.unicach.edu.mx/_/ambiental/pdf/Art8.11.pdf http://www.acmor.org.mx/sites/default/files/119.pdf http://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria22/feria455_01_sonidos_electrizantes.pdf http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/es/ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html Paul E. Tippens, 2011, “Física, Conceptos y aplicaciones”, Mc Graw Hill, 7 edición, México, D.F, paginas 578580. Paul E. Tippens, 2011, “Física, Conceptos y aplicaciones”, Mc Graw Hill, 7 edición, México, D.F, pagina 521.
